高中物理帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動分析

丁杰孟

【摘 要】 在學(xué)習(xí)高中物理時，應(yīng)對復(fù)合場中帶電粒子運(yùn)動情況有充分掌握，能通過相關(guān)公式及定理的運(yùn)用，解決物理問題。本文主要圍繞高中物理帶電粒子在復(fù)合場中運(yùn)動分析、高中物理帶電粒子在復(fù)合場中運(yùn)動解題方法等方面展開討論。

【關(guān)鍵詞】 帶電粒子；高中物理；運(yùn)動分析

高中物理學(xué)習(xí)在培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維方面有重要意義，并且要求學(xué)生能利用空間想象能力來解決相關(guān)問題。復(fù)合場中帶電粒子運(yùn)動問題是物理學(xué)習(xí)主要內(nèi)容，能在學(xué)習(xí)過程中提高學(xué)生知識運(yùn)用能力。為了對帶電粒子在復(fù)合場中運(yùn)動有充分了解，則應(yīng)在解題過程中，具體分析帶電粒子運(yùn)動軌跡，并能通過運(yùn)用相關(guān)的公式和定義等，達(dá)到問題的有效解決，進(jìn)而幫助學(xué)生掌握物理知識。

一、高中物理帶電粒子在復(fù)合場中運(yùn)動分析

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

第一，復(fù)合場中帶電粒子的直線運(yùn)動。如當(dāng)粒子運(yùn)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(yùn)動。另外，粒子運(yùn)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(fù)合場內(nèi)做勻速直線運(yùn)動。

第二，復(fù)合場中帶電粒子的曲線運(yùn)動。粒子曲線運(yùn)動包括圓周運(yùn)動等，當(dāng)帶電粒子重力與電場力方向相反，并且粒子運(yùn)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(yùn)動，即是洛倫磁力為向心力，粒子運(yùn)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(yùn)動。

第三，復(fù)合場中帶電粒子的非階段運(yùn)動。在復(fù)合場內(nèi)，當(dāng)帶電粒子各運(yùn)動階段受力情況不同時，則粒子將隨著力的變化改變其運(yùn)動狀態(tài)，出現(xiàn)這一情況是由于粒子經(jīng)過并列場，區(qū)域復(fù)合場將對粒子運(yùn)動性質(zhì)產(chǎn)生影響。在分析這種磁場環(huán)境下的粒子運(yùn)動時，應(yīng)明確粒子在各個場中的力學(xué)特點(diǎn)，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(chǔ)上分析帶電粒子運(yùn)動速度和方向等。

二、高中物理帶電粒子在復(fù)合場中運(yùn)動解題方法

在實(shí)際解決復(fù)合場中帶電粒子運(yùn)動問題時，應(yīng)借助自身三維空間構(gòu)建能力，通過模擬粒子在場中的運(yùn)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(yùn)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(yīng)注重粒子運(yùn)動與力間關(guān)系，做到對粒子受力情況以及運(yùn)動特點(diǎn)的準(zhǔn)確分析，將物理模型簡化為數(shù)學(xué)模型。除了上述條件外，還要求學(xué)生真正理解定理與公式，從而在知識靈活運(yùn)用下，得到正確的解題結(jié)果。復(fù)合場中帶電粒子運(yùn)動問題通常涉及到多個知識點(diǎn)，例如對粒子重力與磁場力、電場力的作用情況進(jìn)行分析，以及做功與運(yùn)動速度等問題。只有熟練掌握并運(yùn)用有關(guān)概念及知識的基礎(chǔ)上，才可清晰解題思路，如應(yīng)了解帶電粒子受到的洛倫磁力始終與粒子運(yùn)動方向垂直等概念。

結(jié)論：綜上所述，復(fù)合場中帶電粒子運(yùn)動問題是高中物理重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容，這類知識的學(xué)習(xí)具有一定難度，應(yīng)通過挖掘題目隱含條件、合理運(yùn)用定理及公式等，正確解答物理問題。

【參考文獻(xiàn)】

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