圆心、半径及运动时间的确定

出处:按学科分类—文体、科学、教育 商务印书馆国际有限公司《高中数理化公式定理大全》第284页(776字)

1.圆心的确定

方法1 因为洛伦兹力f指向圆心,根据f⊥v,画出粒子运动轨迹中任意两点(一般是射入和射出磁场两点)的f的方向,沿两个洛伦兹力f画其延长线,两延长线的交点即为圆心,或利用圆心位置必定在圆中一根弦的中垂线上,作出圆心位置.

方法2 若已知粒子轨迹上的两点和其中一点的速度方向,画出粒子轨迹上两点的连线(即过这两点的圆弧的弦)做它的中垂线,并画出已知点v的垂线,则中垂线与垂线的交点即为圆心.

方法3 若已知粒子轨迹上的两点和能求得半径R,连接粒子轨迹上的两点,并做连线的中垂线,从连线的端点到中垂线上的距离为R的点即为圆心.

方法4 若已知粒子入射方向和出射方向,且能求得粒子的轨迹半径R,但不知粒子的运动轨迹时,方法是延长粒子的两速度方向所在的直线,做两直线的角平分线,在角平分线上找到两直线的距离为R的点即为圆心.

2.半径的确定和计算:

利用平面几何关系,求出该圆的可能半径(或圆心角).并注意以下两个重要的几何特点:(1)粒子速度的偏向角(φ)等于回旋角(α),并等于AB弦与切线的夹角(弦切角θ)的2倍,即φ=α=2θ=ωt.

(2)相对的弦切角(θ)相等,与相邻的弦切角(θ′)互补,即θ+θ′=180°.

3.时间的确定:根据粒子做匀速圆周运动,转过的圆心角θ与运动时间t成正比进行计算,.

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