摘要：粒子在磁場中的運動是高考的必考題型，通常以選擇題+解答題的形式出現(xiàn)，占較高分值。其中解答題的難度較大，主要考查學生分析綜合問題的能力。為使學生掌握該類題型的解題思路，應做好粒子在磁場中運動相關理論的深入剖析，使學生切實打牢基礎。同時，通過高考例題的講解使學生積累相關解題經(jīng)驗，并基于對高考中粒子在磁場中運動情境的預測提出相關備考策略，提升學生模型構建能力，培養(yǎng)科學思維素養(yǎng)，引導學生高效的復習。

　　關鍵詞：高考物理；粒子；磁場；運動情境；探究

　　粒子在磁場中的運動涉及多個知識點，不僅需要學生牢固記憶，還需要根據(jù)具體情形具體分析，尤其應做好不同運動情境類型的匯總，與學生一起剖析不同情境下解題的關鍵點，使學生在解題的過程中少走彎路，迅速破題。

　　一、粒子在磁場中運動的相關理論

　　解答高考中粒子在磁場中的運動情境問題離不開相關理論的支撐。粒子在磁場中運動的理論主要涉及粒子運動軌跡、軌道半徑與周期。其中當粒子的速度和磁場方向平行時，帶電粒子將做勻速直線運動；當粒子速度和磁場方向垂直時粒子將做勻速圓周運動。其軌道半徑以及運動周期，主要依據(jù)圓周運動的知識推出。粒子做圓周運動的向心力由洛倫茲力提供，即，qvB=mv2/r，r=mv/qB；運動周期T=2πr/v=2πm/qB。解答相關習題主要解決如下問題：運動軌跡圓心的確定、運動軌跡半徑的確定、運動周期的確定。其中圓心的確定主要涉及以下三種情境。

　　二、高考中粒子在磁場中運動情境例講

　?。?020年高考全國二卷第24題）如圖2在0≤x≤h，-∞＜y＜+∞區(qū)域中存在方向直于紙面的勻強磁場，磁感應強度B的大小可調(diào)，方向不變。一質(zhì)量為m，電荷量為q（q＞0）的粒子以速度為v0從磁場區(qū)域左側沿x軸進入磁場，不計重力。

　　（一）若粒子經(jīng)磁場偏轉后穿過y軸正半軸離開磁場，分析說明磁場方向，并求在這種情況下磁感應強度的最小值Bm；

　　（二）如果磁感應強度的大小為2mB，粒子將通過虛線所示邊界上的一點離開磁場。求粒子在該點的運動方向與x軸正方向的夾角及該點到x軸的距離。

　　三、高考中粒子在磁場中運動情境預測

　?。ㄒ唬┝Ｗ釉诖艌鲋羞\動的常見情境

　　從磁場邊界類型來分可將粒子的運動情境分成直線邊界的運動、平行邊界的運動、圓形邊界的運動等。其中在直線邊界運動時粒子進出磁場具有對稱性，在平行邊界運動時存在臨界條件，在圓形邊界運動時如速度沿徑向射入則沿徑向射出。

　?。ǘ┝Ｗ釉诖艌鲋羞\動情境的預測

　　近年來高考中粒子在磁場中運動時磁場邊界越來越多變，如2020年理綜全國一卷的第18小題出現(xiàn)了直線和半徑構成的磁場邊界（如圖4所示），要求粒子在磁場中運動的最長時間。2020年理綜全國三卷的第18小題，磁場的邊界為圓環(huán)，要求所感應強度的最小值（如圖5所示）。

　　四、粒子在磁場中運動的復習備考策略

　　對近年來高考中有關粒子在磁場中運動情境進行匯總，并結合自身教學經(jīng)驗對未來的考查重點進行預測，認為在復習備考中應注重運用以下策略：

　?。ㄒ唬┖粚嵒A，重視幾何知識復習

　　高考中粒子在磁場中的運動情境雖然靈活多變，但應用的理論是不變的，因此為使學生能夠順利的突破相關習題，復習備考工作中應引導其腳踏實地，重視基礎知識的復習。一方面，鼓勵學生親自動手推導相關的計算公式，把握公式中相關參數(shù)之間的內(nèi)在聯(lián)系。同時，要求其運用思維導圖將該部分知識、相關規(guī)律匯總、串聯(lián)起來，構建系統(tǒng)的知識網(wǎng)絡。另一方面，解答粒子在磁場中運動問題時確定粒子運動軌跡的圓心、半徑、周期是重中之重，而這些參數(shù)的確定需要應用到一些幾何知識，因此，復習備考中應要求學生回顧所學的三角函數(shù)、圓方面的幾何知識，尤其搞清楚圓心角、圓周角、與圓兩切線夾角之間的關系。

　　（二）創(chuàng)新情境，鍛煉解題思維靈活性

　　近年來高考中粒子在磁場中的運動情境越來越復雜。為使學生積累相關的解題經(jīng)驗，復習備考工作中應充分把握這一趨勢，一方面，注重篩選一些新穎的習題情境，在課堂上與學生一起剖析解題思路，并為學生展示解題過程，使其認識到新穎情境的解題思路與常規(guī)情境解題思路之間的區(qū)別與聯(lián)系，把握相關的解題細節(jié)，避免在以后的解題中走彎路。另一方面，組織學生進行課堂訓練時應注重設計一些新穎的情境，并在課堂上專門預留一定的空白時間，要求學生根據(jù)自己的理解分析、解答，更好的把握問題的本質(zhì)以及解題的相關細節(jié)，鍛煉解題思維的靈活性。

　　結束語

　　近年來高考中有關粒子在磁場中運動的情境越來越復雜，但考查的知識點卻是不變的。為使學生更好的掌握該類題型的解題思路，促進其解題能力的提升，為其在高考中獲得理想的成績做好鋪墊，既要做好理論知識的講解，又要把握高考出題規(guī)律，結合自身授課經(jīng)驗，提出相關的復習備考策略，指引學生更加高效、有針對性的進行復習。

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　　齊海生