带 电 粒 子 在 匀 强 磁 场 中 受 洛 伦 兹 力 做 匀 速 圆 周 运 动 , 根 据 这 一 特 点 该 问 题 的 解 决 方 法 一 般 为 : 一 定 圆心 , 二 画 轨 迹 , 三 用 几 何 关 系 求 半 径 , 四 根 据 圆 心 角 和 周 期 关 系 确 定 运 动 时 间
其 中 圆 心 的 确 定 最 为 关 键 ,一 般 方 法 为 : ① 已 知 入 射 方 向 和 出 射 方 向 时 , 过 入 射 点 和 出 射 点 做 垂 直 于 速 度 方 向 的 直 线 , 两 条 直 线 的 交点 就 是 圆 弧 轨 迹 的 圆 心
② 已 知 入 射 点 位 置 及 入 射 时 速 度 方 向 和 出 射 点 的 位 置 时 , 可 以 通 过 入 射 点 做 入 射方 向 的 垂 线 , 连 接 入 射 点 和 出 射 点 , 做 其 中 垂 线 , 这 两 条 垂 线 的 交 点 就 是 圆 弧 轨 迹 的 圆 心
以 上 方 法 简 单 明 了 , 但 具 体 求 解 时 , 学 生 对 其 轨 迹 的 变 化 想 象 不 出 来 , 从 而 导 致 错 解 习 题
如 从 以 上方 法 出 发 , 再 借 助 圆 规 或 硬 币 从 “ 动 态 圆 ” 角 度 分析, 便可 快而 准的 解 决 问 题
此类试题 可 分为 旋转圆 、缩放圆 和 平移圆 三 大类型, 下面以2010 年高考试题 为 例进行分析
一 、旋转圆 模型特 征 带 电 粒 子 从 某一 点 以 大小不 变 而 方 向 不 限定(如0—180°范围内) 的 速 度 射 入 匀 强 磁 场 中 ,这 类问 题都可 以 归结为 旋转圆 问 题 , 把其 轨 迹 连 续起来 观察可 认为 是 一 个半 径 不 变 的 圆 , 根 据 速 度