新课标2013年高考考前预测核心考点专项突破
带电粒子在磁场中的圆周运动
【核心内容解读】磁场对运动电荷的作用力叫做洛仑兹力,当带电粒子垂直磁场方向进入磁场中,所受洛仑兹力大小F=qvB,方向由左手定则判断。带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的问题可归纳为:定圆心、求半径、算时间。1定圆心。因洛仑兹力F与粒子的速度方向垂直,提供向心力,永远指向圆心,据此可画出粒子运动轨迹中任意两点(一般是射入和射出磁场的两点)的洛仑兹力的方向(做这两点速度方向的垂线),其延长线的交点即为圆周轨道的圆心。若已知入射点的速度方向和出射点的位置时,可以通过入射点作入射点速度方向的垂线和入射点与出射点连线的中垂线,两垂线的交点即为圆轨道的圆心。2求半径。利用洛仑兹力等于向心力求出半径或画出轨迹示意图,利用几何知识常用解三角形的方法确定半径。3算时间。若粒子运动轨迹是一完整的圆可利用周期公式T= 2πm/qB求出时间。粒子运动轨迹不是一完整的圆时要利用圆心角和弦切角的关系(圆心角等于2倍弦切角),偏向角等于圆心角或四边形的四个内角和等于360o计算出轨迹所对的圆心角的大小,再由公式t=计算出运动时间。带电粒子在匀强磁场中运动具有对称性,若带电粒子从某一直线边界射入匀强磁场,又从同一边界射出磁场时,粒子的入射速度方向与边界的夹角和出射速度方向与边界的夹角相等;带电粒子沿半径方向射入圆形磁场区域,必沿半径方向射出圆形磁场区域。