如图所示,一束电子(电量为e)以速度v0垂直射入磁感应强度为B,宽为d的匀强磁场中,穿出磁场时速度方向与电子原来入射方向的夹角为30°,则电子的质量是多少?穿过
题型:不详难度:来源:
如图所示,一束电子(电量为e)以速度v0垂直射入磁感应强度为B,宽为d的匀强磁场中,穿出磁场时速度方向与电子原来入射方向的夹角为30°,则电子的质量是多少?穿过磁场的时间是多少? |
答案
解析:电子在磁场中运动,只受洛伦兹力作用,故其轨迹是圆弧一部分,又因为f⊥v,故圆心在电子穿入和穿出磁场时受到洛伦兹力指向的交点上,如图16-60中的O点.由几何知识可知:AB间的圆心角θ=30°,OB为半径. r=d/sin30°=2d,又由r=mv/Be得m=2dBe/v. 由于AB圆心角是30°,故穿透时间t=T/12=πd/3v. 点拨:带电粒子的匀速圆周运动的求解关键是画出匀速圆周运动的轨迹,利用几何知识找出圆心及相应的半径,从而找到圆弧所对应的圆心角 |
解析
略 |
举一反三
由于科学研究的需要,常常将质子和α粒子等带电粒子贮存在圆环状空腔中,圆环状空腔置于一个与圆环平面垂直的匀强磁场中,磁感应强度为B.如果质子和α粒子在空腔中做圆周运动的轨迹相同(如图中虚线所示),磁场也相同,比较质子和α粒子在圆环状空腔中运动的动能EkH和Ekα及周期TH和Tα的大小,有( )
A.EkH≠Ekα,TH≠Tα | B.EkH=Ekα,TH=Tα | C.EkH≠Ekα,TH=Tα | D.EkH=Ekα,TH≠Tα |
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如图所示,相距为d的水平金属板M、N的左侧有一对竖直金属板P、Q,板P上的小孔S正对板Q上的小孔O.M、N间有垂直纸面向里的匀强磁场,在小孔S处有一带电的负粒子,其重力和初速不计.当变阻器的滑动触头在AB的中点时,粒子恰能在M、N间做直线运动.当滑动变阻器滑片滑到A点后,则 ( )
A.粒子在M、N间运动的过程中.动能将减小 | B.粒子在M、N间运动的过程中,动能将增大 | C.粒子在M、N间将做圆周运动 | D.粒于在M、N间运动的过程中.电势能将不断增大 |
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如图所示,质量为m,带+q电量的滑块,沿绝缘斜面匀速下滑,当滑至竖直向下的匀强电场区时,滑块的运动状态为( )
A.继续匀速下滑 | B.将加速下滑 | C.将减速下滑 | D.上述三种情况都有可能发生 |
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如图所示,重力不计的带正电粒子水平向右进入匀强磁场,对该带电粒子进入磁场后的运动情况,下列判断正确的是:( )
A.粒子向上偏转 | B.粒子向下偏转 | C.粒子不偏转 | D.粒子很快停止运动 |
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在图所示的四幅图中,正确标明了带正电的粒子所受洛伦兹力F方向的是 |
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