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        高中物理帶電粒子在復合場中的運動分析

        2018-12-13 11:14:04丁杰孟
        課堂內外·教師版 2018年10期
        關鍵詞:帶電粒子高中物理

        丁杰孟

        【摘 要】 在學習高中物理時,應對復合場中帶電粒子運動情況有充分掌握,能通過相關公式及定理的運用,解決物理問題。本文主要圍繞高中物理帶電粒子在復合場中運動分析、高中物理帶電粒子在復合場中運動解題方法等方面展開討論。

        【關鍵詞】 帶電粒子;高中物理;運動分析

        高中物理學習在培養(yǎng)學生邏輯思維方面有重要意義,并且要求學生能利用空間想象能力來解決相關問題。復合場中帶電粒子運動問題是物理學習主要內容,能在學習過程中提高學生知識運用能力。為了對帶電粒子在復合場中運動有充分了解,則應在解題過程中,具體分析帶電粒子運動軌跡,并能通過運用相關的公式和定義等,達到問題的有效解決,進而幫助學生掌握物理知識。

        一、高中物理帶電粒子在復合場中運動分析

        復合場指的是由磁場、電場以及重力場等共同作用下產生的場,帶電粒子在復合場中將受到力的作用開始運動。在對復合場中帶電粒子運動情況進行分析時,可發(fā)現主要包括以下幾種類型:

        第一,復合場中帶電粒子的直線運動。如當粒子運動方向和磁場方向處于平行狀態(tài),同時粒子重力與其受到的電場力相等的情況下,這時粒子將沿著磁場方向做勻速直線運動。另外,粒子運動方向和磁場方向保持垂直狀態(tài)時,帶電粒子受到的電場力和洛倫茲力將與其自身重力處于平衡狀況,則帶電粒子將在復合場內做勻速直線運動。

        第二,復合場中帶電粒子的曲線運動。粒子曲線運動包括圓周運動等,當帶電粒子重力與電場力方向相反,并且粒子運動方向與磁場方向垂直時,則帶電粒子在洛倫茲力作用下開始做圓周運動,即是洛倫磁力為向心力,粒子運動平面垂直于磁場方向,由于力的作用方向及大小不變,因此帶電粒子做勻速圓周運動。

        第三,復合場中帶電粒子的非階段運動。在復合場內,當帶電粒子各運動階段受力情況不同時,則粒子將隨著力的變化改變其運動狀態(tài),出現這一情況是由于粒子經過并列場,區(qū)域復合場將對粒子運動性質產生影響。在分析這種磁場環(huán)境下的粒子運動時,應明確粒子在各個場中的力學特點,能畫出粒子自身重力及受到的洛倫磁力和電場力方向示意圖,并在此基礎上分析帶電粒子運動速度和方向等。

        二、高中物理帶電粒子在復合場中運動解題方法

        在實際解決復合場中帶電粒子運動問題時,應借助自身三維空間構建能力,通過模擬粒子在場中的運動狀況,建立物理模型,從而清晰解題思路。同時還可在腦海中形成粒子運動軌跡與作用力變化情況等,方便之后的計算分析。另外,還要挖掘題目隱含條件,應注重粒子運動與力間關系,做到對粒子受力情況以及運動特點的準確分析,將物理模型簡化為數學模型。除了上述條件外,還要求學生真正理解定理與公式,從而在知識靈活運用下,得到正確的解題結果。復合場中帶電粒子運動問題通常涉及到多個知識點,例如對粒子重力與磁場力、電場力的作用情況進行分析,以及做功與運動速度等問題。只有熟練掌握并運用有關概念及知識的基礎上,才可清晰解題思路,如應了解帶電粒子受到的洛倫磁力始終與粒子運動方向垂直等概念。

        結論:綜上所述,復合場中帶電粒子運動問題是高中物理重點教學內容,這類知識的學習具有一定難度,應通過挖掘題目隱含條件、合理運用定理及公式等,正確解答物理問題。

        【參考文獻】

        [1] 陳宜銳. 高中物理帶電粒子在復合場中的運動探討[J]. 通訊世界,2017(2):218-219.

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