高分求解物理题

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/23 18:37:11
质子环绕圆周的位移向量如下

r(向量) = R(0) * [cos(2*10^5*t^2)i(向量)+sin(2*10^5*t^2)j(向量)]

R(0) = 4.3 km

1) 质子多久环绕两周?
2) 环绕2周后质子的瞬间速度?
我只想知道为什么就能把 cos 里面的时间带成 4派. 这个都是这么算, 但为什么? 把这个解释清楚

1、令 2*10^5*t^2=2*2π 所得t 即为绕两圈的时间。

t=√(2π/(10^5))

2、对r求导得
V=2R(0)t*2*10^5[-sin(2*10^5*t^2)i+cos(2*10^5*t^2)j]

代入1中得到的t,得:
V=800R(0)√(5π)j

由位移向量得角度变化:
θ=2*10^5*t^2 ①

两周=4pi

即2*10^5*t^2=4Pi => t=sqrt(2pi*10^-5)=7.9ms

由①知角速度
ω=θ'=4*10^5*t=3.2 kHz
从而速度v=ωR0=1.4*10^7 (m/s)

关于问题补充:讲得很清楚啊由R先得角度变化关系,也就是直角坐标换成极坐标:tgθ=y/x=tg(2*10^5*t^2).得到① 后面的就是关于角度的问题了。

两周就是720度。换成弧度单位就是4π(pai)
别的我不说了

在i(向量)j(向量)直角坐标系,设 r(向量)与i(向量)夹角为θ则
tgθ=sin(2*10^5*t^2)/cos(2*10^5*t^2)
=tg(2*10^5*t^2)
θ=2*10^5*t^2
设角速度为ω,有
ω=θ'=4*10^5*t ..................①
质子环绕两周,即
t=4π/ω
t=4π/(4*10^5*t)
t^2=4π/(4*10^5)

所以 t=0.314159开平方/100 .............②

环绕2周后质子径向速度为0,只有切向速度
v=ωR(0)
把①②和R(0)值代入即可。