245.【高中物理選修3-1】【洛倫茲力】旋轉(zhuǎn)圓--例題演示

旋轉(zhuǎn)圓

最長(zhǎng)時(shí)間,沿邊界開始旋轉(zhuǎn),找弦長(zhǎng)最長(zhǎng)的(出入射點(diǎn))半徑,三角關(guān)系


入射角:看速度往哪邊偏
圓心角=速度偏轉(zhuǎn)角
思路:首先知道速度往哪邊偏,
因?yàn)橐诖艌?chǎng)中(即不能飛出磁場(chǎng),只能與PQ相切)所以末速度方向知道
做垂直,找半徑,三角關(guān)系定角

弦長(zhǎng)長(zhǎng),時(shí)間長(zhǎng)

一,最長(zhǎng)時(shí)間,弦最長(zhǎng)

速度較大→可以打在圓周上任意一點(diǎn)
動(dòng)能大小→mv(不知道質(zhì)量,所以不能判斷)
2比荷一樣,根據(jù)公式,R相等
3PQ方向射入,不一定從Q射出(因?yàn)樗鼤?huì)向不同方向偏轉(zhuǎn))

偏轉(zhuǎn)角最大→時(shí)間最長(zhǎng)→弦長(zhǎng)最長(zhǎng)

二,速度過大與過小兩種情況的
不知道末速度方向→兩個(gè)R與入出射點(diǎn)的連線建三角形→求圓心角→求t

AB選項(xiàng),v太小,只能旋轉(zhuǎn)小圓,讓小圓的直徑大圓邊界相交,才能打在大圓邊界上(只要直徑,最長(zhǎng)的相交了,那就是最長(zhǎng)的)
半徑是小圓的半徑



②速度過大,找大圓與小圓相交時(shí),最大的弦長(zhǎng)(小圓的直徑),半徑是大圓的半徑






旋轉(zhuǎn)圓的本質(zhì):改變?nèi)肷浣?,但是速度,半徑的大小不?/p>
大致思路:題目已知最長(zhǎng)時(shí)間就可以求出最長(zhǎng)時(shí)間的入射角(2θ=180)進(jìn)而求出最長(zhǎng)時(shí)間的半徑,由入射角與出射角的連線,兩條半徑構(gòu)成的三角形→圓心角
最后,由于兩條半徑與最短弦長(zhǎng)所構(gòu)成的三角形,可以確定角度,進(jìn)而確定最短時(shí)間
1旋轉(zhuǎn)圓的本質(zhì):速度,半徑不變
2最長(zhǎng)時(shí)間發(fā)生在初始狀態(tài)下,從與邊界平行的地方不斷變換速度方向,
開始偏轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)圓,
找到最長(zhǎng)的弦(出入射點(diǎn)的連線)
弦與半徑圍出三角形
找到偏轉(zhuǎn)角
3在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)→圓弧的軌跡會(huì)與磁場(chǎng)邊界相切