高中物理问题中带电粒子在对称磁场运动认知障碍突破

吕晓倩

中图分类号：G633.7     文献标识码：B    文章编号：1672-1578（2020）23-0219-02

1.豎直分界磁场

例1：两平面荧光屏互相垂直放置，在两屏内分别取垂直于两屏交线的直线为x轴和y轴，交点O为原点，如图所示。在y>0，00，x>a的区域有垂直于纸面向外的匀强磁场，两区域内的磁感应强度大小均为B。在O点处有一小孔，一束质量为m、带电量为q（q>0）的粒子沿x轴经小孔射入磁场，最后打在竖直和水平荧光屏上，使荧光屏发亮。入射粒子的速度可取从零到某一最大值之间的各种数值。已知速度最大的粒子在0a的区域中运动的时间之比为2∶5，在磁场中运动的总时间为7T/12，其中T为该粒子在磁感应强度为B的匀强磁场中做圆周运动的周期。试求两个荧光屏上亮线的范围（不计重力的影响）。

点评：定圆心、画出轨迹图，利用圆的几何知识确定半径，洛仑前兹力提供向心力解决相关问题是解题的基础，利用区域圆与轨迹圆的几何交汇是解题的关键，两场中运动几何条件与时间关系联立方程是解题的技巧，综合应用带电粒子在磁场中运动的知识就能使问题得以解决。