如图所示,一束电子的电荷量为e,以速度v垂直射入磁感应强度为B、宽度为d的有界匀强磁场中,穿出磁场时的速度方向与原来电子入射方向的夹角是30°,则电子的质量是多

如图所示,一束电子的电荷量为e,以速度v垂直射入磁感应强度为B、宽度为d的有界匀强磁场中,穿出磁场时的速度方向与原来电子入射方向的夹角是30°,则电子的质量是多

题型:同步题难度:来源:
如图所示,一束电子的电荷量为e,以速度v垂直射入磁感应强度为B、宽度为d的有界匀强磁场中,穿出磁场时的速度方向与原来电子入射方向的夹角是30°,则电子的质量是多少?电子穿过磁场的时间又是多少?
答案
解:电子在磁场中运动时,只受洛伦兹力作用,故其轨道是圆弧的一部分。又因为洛伦兹力与速度v垂直,故圆心应在电子穿入和穿出磁场时所受洛伦兹力延长线的交点上,从图中可以看出,AB弧所对的圆心角θ,OB即为半径r

由几何关系可得r
由半径公式,得
带电粒子通过AB弧所用的时间,即穿过磁场的时间为
举一反三
一带电粒子,沿垂直于磁场方向射入一匀强磁场,粒子的运动轨迹如图所示,已知带电粒子由于沿途使空气电离,粒子的动能逐渐减小,而电荷量保持不变,则可判定
[     ]
A.粒子从a到b,带正电
B.粒子从b到a,带正电
C.粒子从a到b,带负电
D.粒子从b到a,带负电
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如图所示,正方形容器处于匀强磁场中,一束电子从孔a垂直于磁场沿ab方向射入容器中,其中一部分从c孔射出,一部分从d孔射出,容器处于真空中,则下列结论中正确的是
[     ]
A.从两孔射出的电子速率之比vc:vd=2:1
B.从两孔射出的电子在容器中运动的时间之比tc:td=1:2
C.从两孔射出的电子在容器中运动的加速度大小之比
D.从两孔射出的电子在容器中运动的角速度之比ωc:ωd=2:1
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在以坐标原点O为圆心、半径为r的圆形区域内,存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场,如图所示。一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x轴的交点A处以速度v沿-x方向射入磁场,它恰好从磁场边界与y轴的交点C处沿+y,方向飞出。
(1)请判断该粒子带何种电荷,并求出其比荷
(2)若磁场的方向和所在空间范围不变,而磁感应强度的大小变为B",该粒子仍从A处以相同的速度射入磁场,但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°角,求磁感应强度B"是多大?此次粒子在磁场中运动所用时间t是多少?
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运动电荷进入磁场后(无其他外力作用)可能做[     ]
A.匀速圆周运动
B.匀速直线运动
C.匀加速直线运动
D.平抛运动
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如图为云室中某粒子穿过铅板P前后的轨迹,云室中匀强磁场的方向与轨迹所在平面垂直。由此可知此粒子
[     ]
A.一定带正电
B.一定带负电
C.不带电
D.可能带正电,也可能带负电
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