如图所示,一有界匀强磁场垂直纸面向里,B=9.1×10-4T.其边缘上有两点C、D位于垂直于磁场方向的平面内(即纸面内)

如图所示,一有界匀强磁场垂直纸面向里,B=9.1×10-4T.其边缘上有两点C、D位于垂直于磁场方向的平面内(即纸面内),C、D间距L=0.05m,今有一个电子从C点以速度v0垂直匀强磁场方向射入,且与CD夹角为α=30°.
(1)若电子刚好从D点飞出磁场,则电子的速度v0应为多少?
(2)电子从C点到D点所用的时间是多少?(已知电子质量m=9.1×10-31kg,电荷量e=1.6×10-19C)
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西各个 幼苗

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解题思路:画出粒子的轨迹,由几何知识得到圆周运动的半径,然后由牛顿第二定律得到粒子的速度.

(1)由左手定则,可判断出电子所受洛伦兹力方向为垂直于v的方向斜向下.

由几何知识得:轨迹的圆心角θ=2α=60°,作出轨迹如图,由几何知识得电子的轨迹半径r=L,
又 r=[mv/qB],可得电子运动速度 v=[qBL/m]=8×10-6m/s.
(3)由于圆心角θ=60°,故电子由C到D运动时间t=[T/6]=[1/6]×[2πm/qB]=6.5×10-9s.
答:(1)电子刚好从D点飞出磁场,则电子的速度应是8×106m/s.(2)电子从C点到D点所用的时间是6.5×10-9s.

点评:
本题考点: 带电粒子在匀强磁场中的运动;牛顿第二定律;向心力.

考点点评: 本题考查带电粒子在磁场中的运动,熟练记忆磁场中偏转的半径表达式和周期公式有很大帮助作用.

1年前

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