高中物理 | 匀强磁场中的临界、极值和多解问题

考点一　带电粒子在磁场中运动的临界、极值问题

临界状态是指物体从一种运动状态(或物理现象)转变为另一种运动状态(或物理现象)的转折状态，它既具有前一种运动状态(或物理现象)的特点，又具有后一种运动状态(或物理现象)的特点，起着承前启后的转折作用．由于带电粒子在磁场中的运动通常都是在有界磁场中的运动，常常出现临界和极值问题．

1．临界问题的分析思路

临界问题的分析对象是临界状态，临界状态就是指物理现象从一种状态变化成另一种状态的中间过程，这时存在着一个过渡的转折点，此转折点即为临界状态点．与临界状态相关的物理条件则称为临界条件，临界条件是解决临界问题的突破点．

临界问题的一般解题模式：

(1)找出临界状态及临界条件；

(2)总结临界点的规律；

(3)解出临界量；

(4)分析临界量列出公式．

2．极值问题的分析思路

所谓极值问题就是对题中所求的某个物理量最大值或最小值的分析或计算，求解的思路一般有以下两种：

一是根据题给条件列出函数关系式进行分析、讨论；

二是借助于几何图形进行直观分析．

考点二　带电粒子在磁场中运动的多解问题

1．多解形成原因一般包含下述几个方面

(1)带电粒子电性不确定形成多解；

(2)磁场方向不确定形成多解；

(3)临界状态不唯一形成多解；

(4)运动的往复性形成多解．

2．带电粒子在磁场中运动的多解模型