(2015•成都模拟)图甲所示的电视机显像管能够通过磁场来控制电子的偏转,显像管内磁场可视为圆心为O、半径为r的匀强磁场

(2015•成都模拟)图甲所示的电视机显像管能够通过磁场来控制电子的偏转,显像管内磁场可视为圆心为O、半径为r的匀强磁场.若电子枪垂直于磁场方向射出速度为vo的电子,由P点正对圆心O射入磁场,要让电子射出磁场时的速度方向与射入时的速度方向成θ角(图乙).已知电子的质量为m,电荷量为e,不计电子的重力.求:
(1)磁感应强度大小;
(2)电子在磁场中运动的时间.(结果用m、e、r、θ、vo表示)
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小屁孩崽子521 幼苗

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解题思路:(1)由牛顿第二定律可以求出磁感应强度;
(2)应用圆周运动周期公式求出电子的运动时间.

电子做圆周运动的轨迹如图所示:

由几何知识可得:R=[r
tan
θ/2] ①,
由牛顿第二定律得:ev0B=m

v20
R ②,
由①②解得:B=
mv0
ertan[θ/2] ③;
电子做圆周运动的周期:T=[2πm/eB] ④,
电子运动时间:t=[θ/2π]T ⑤,
由③④⑤解得:t=[rθ
v0tan
θ/2];
答:(1)磁感应强度:B=
mv0
ertan[θ/2];
(2)电子在磁场中运动的时间:t=[rθ
v0tan
θ/2].

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: 本题考查了电子在磁场中的运动、电子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,应用牛顿第二定律、周期公式即可正确解题,解题时注意数学知识的应用.

1年前

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