巧用角平分线性质妙解磁偏转临界问题
2018-03-06董刚
理科考试研究·高中 2017年11期
董刚
摘要:以一个常见的磁偏转临界问题为例,指出角平分线性质在几何作图中的重要性,同时总结出此类问题确定圆心的通用方法,将动态圆问题转化为固定圆问题处理,并通过变式达到触类旁通之效果.
关键词:角平分线性质;磁偏转;临界问题
带电粒子在磁场中的偏转问题是高考热点问题,该题型较多运用简单的初中几何知识,在平时的习题教学中,教师通常会高估学生的几何水平,对于习题的处理蜻蜓点水,一带而过,更谈不上规范精准的几何作图,久而久之学生也懒得作图或者随手乱画,这将影响到思维能力的提升,所以规范的几何作图非常重要.下面以常见的直线型边界的临界问题为例,总结角平分线性质在此类问题作图中的重要性.
一、案例分析及总结
题目如图1所示,匀强磁场方向垂直纸面向里,宽度为D.一带电粒子从左边界外侧以速率v垂直射入匀强磁场,入射方向与左边界间夹角为θ.已知微粒的质量为m,电量为+q,重力忽略不计,为使带电粒子不会由磁场右边界射出,该匀强磁场的磁感应强度B至少多大?
分析带电粒子进入磁场做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,在初速度大小确定的情况下,磁感应强度越小,偏转半径越大,当磁感应强度控制到一个临界值时,粒子恰好不从磁场右边界射出,此时的运动轨迹与右边界相切.由几何关系,运动轨迹上有两个点分别在左右边界上,圆心一定在与入……
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