一种绘制带电粒子在匀强磁场中运动轨迹的教学仪器
——动态圆作图仪

山东省宁阳第一中学 冀英瑞

山东省宁阳第一中学物理教研室 王艳霞

一、问题的提出

在高中阶段，带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动问题是教学以及学习的重点和难点，其中运动轨迹问题是我们需要重点研究的问题。如果只需要讨论一个圆周运动，则试题比较简单，但是这类问题经常出现的是不同粒子沿不同方向运动的多个圆周运动以及不同半径的多个圆周运动问题。解这类问题的关键在于绘出带电粒子在磁场中的运动轨迹，同时也要求学生具备较强的空间想象能力。但对于大多数的学生来说画出带电粒子的运动轨迹具有一定的难度。在解题过程中，会有不少老师和同学通过手边的一些工具，如用一枚硬币辅助画图，但是效果不是很好。动态圆作图仪克服了一些工具的不利因素，加上新的设计，在实际使用过程中得到师生的好评。

二、动态圆作图仪示意图与说明

动态圆作图仪共有两个版本，下面分别说明。

第一种是阳刻板的动态圆作图仪，如图1所示。它是用硬度适中的钢板制作成的。它由三个相切的圆和一个切线组成的，切点还有一个旋转孔。

图1 阳刻板的动态圆

第二种镂刻板的动态圆作图仪器，如图2所示。它是用有机玻璃制成的。在激光在玻璃板上镂刻5个相切圆，再加一个切线，切线中间有用于旋转的旋转孔。

图2 镂刻板的动态圆

三、动态圆作图仪的使用

两种形式的动态圆结构是一样的，用法也差不多。……