丁杰孟

【摘 要】 在學(xué)習(xí)高中物理時(shí)，應(yīng)對(duì)復(fù)合場(chǎng)中帶電粒子運(yùn)動(dòng)情況有充分掌握，能通過(guò)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(chǎng)中運(yùn)動(dòng)分析、高中物理帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)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(dòng)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(lái)解決相關(guān)問題。復(fù)合場(chǎng)中帶電粒子運(yùn)動(dòng)問題是物理學(xué)習(xí)主要內(nèi)容，能在學(xué)習(xí)過(guò)程中提高學(xué)生知識(shí)運(yùn)用能力。為了對(duì)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)有充分了解，則應(yīng)在解題過(guò)程中，具體分析帶電粒子運(yùn)動(dòng)軌跡，并能通過(guò)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(shí)。

一、高中物理帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)分析

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

第一，復(fù)合場(chǎng)中帶電粒子的直線運(yùn)動(dòng)。如當(dāng)粒子運(yùn)動(dòng)方向和磁場(chǎng)方向處于平行狀態(tài)，同時(shí)粒子重力與其受到的電場(chǎng)力相等的情況下，這時(shí)粒子將沿著磁場(chǎng)方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)。另外，粒子運(yùn)動(dòng)方向和磁場(chǎng)方向保持垂直狀態(tài)時(shí)，帶電粒子受到的電場(chǎng)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(chǎng)內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)。

第二，復(fù)合場(chǎng)中帶電粒子的曲線運(yùn)動(dòng)。粒子曲線運(yùn)動(dòng)包括圓周運(yùn)動(dòng)等，當(dāng)帶電粒子重力與電場(chǎng)力方向相反，并且粒子運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，則帶電粒子在洛倫茲力作用下開始做圓周運(yùn)動(dòng)，即是洛倫磁力為向心力，粒子運(yùn)動(dòng)平面垂直于磁場(chǎng)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(dòng)。

第三，復(fù)合場(chǎng)中帶電粒子的非階段運(yùn)動(dòng)。在復(fù)合場(chǎng)內(nèi)，當(dāng)帶電粒子各運(yùn)動(dòng)階段受力情況不同時(shí)，則粒子將隨著力的變化改變其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，出現(xiàn)這一情況是由于粒子經(jīng)過(guò)并列場(chǎng)，區(qū)域復(fù)合場(chǎng)將對(duì)粒子運(yùn)動(dòng)性質(zhì)產(chǎn)生影響。在分析這種磁場(chǎng)環(huán)境下的粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)，應(yīng)明確粒子在各個(gè)場(chǎng)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(chǎng)力方向示意圖，并在此基礎(chǔ)上分析帶電粒子運(yùn)動(dòng)速度和方向等。

二、高中物理帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)解題方法

在實(shí)際解決復(fù)合場(chǎng)中帶電粒子運(yùn)動(dòng)問題時(shí)，應(yīng)借助自身三維空間構(gòu)建能力，通過(guò)模擬粒子在場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)狀況，建立物理模型，從而清晰解題思路。同時(shí)還可在腦海中形成粒子運(yùn)動(dòng)軌跡與作用力變化情況等，方便之后的計(jì)算分析。另外，還要挖掘題目隱含條件，應(yīng)注重粒子運(yùn)動(dòng)與力間關(guān)系，做到對(duì)粒子受力情況以及運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)的準(zhǔn)確分析，將物理模型簡(jiǎn)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(shí)靈活運(yùn)用下，得到正確的解題結(jié)果。復(fù)合場(chǎng)中帶電粒子運(yùn)動(dòng)問題通常涉及到多個(gè)知識(shí)點(diǎn)，例如對(duì)粒子重力與磁場(chǎng)力、電場(chǎng)力的作用情況進(jìn)行分析，以及做功與運(yùn)動(dòng)速度等問題。只有熟練掌握并運(yùn)用有關(guān)概念及知識(shí)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(dòng)方向垂直等概念。

結(jié)論：綜上所述，復(fù)合場(chǎng)中帶電粒子運(yùn)動(dòng)問題是高中物理重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容，這類知識(shí)的學(xué)習(xí)具有一定難度，應(yīng)通過(guò)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(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)探討[J]. 通訊世界，2017（2）：218-219.