知识点10 带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的分析方法

更新于 2026年10月13日 版权声明
知识点10 带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的分析方法

研究带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的问题,应遵循“一找圆心,二找半径,三找周期”的基本思路。

1.轨迹圆心的两种确定方法

(1)已知粒子运动轨迹上两点的速度方向时,作这两速度的垂线,交点即为圆心,如图所示。

图示

(2)已知粒子轨迹上的两点和其中一点的速度方向时,画出粒子轨迹上的两点连线(即过这两点的圆的弦),作它的中垂线,并画出已知点的速度的垂线,则弦的中垂线与速度的垂线的交点即为圆心,如图所示。

图示

2.求半径的方法

(1)根据半径公式图示求解。

(2)根据勾股定理求解,如图所示,若已知出射点相对于入射点侧移了x,则满足r2=d2+(rx)2。

(3)根据三角函数求解,如图所示,若已知出射速度方向与水平方向的夹角为θ,磁场的宽度为d,则有关系式图示(https://www.daowen.com)

图示

3.三种角度关系

(1)速度的偏向角(φ)等于圆心角(α)。

(2)圆心角α等于AB弦与速度方向的夹角(弦切角θ)的2倍(φ=α=2θ=ωt)。

(3)相对的弦切角(θ)相等,与相邻的弦切角(θ′)互补,即θ+θ′=180°,如图所示。

图示

4.两种求时间的方法

(1)利用圆心角求解,若求出这部分圆弧对应的圆心角,则t=图示

(2)利用弧长s和速度v求解,图示

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