题目内容
如图所示,一个电子的质量为m,电荷量为e,让它以初速度v,从屏S上的O点垂直于S射入其右边区域.该区域有垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场,该区域为真空.(1)求电子回到屏S时距离O点有多远;
(2)若电子在磁场中经过某点P,OP连线与v成θ=60°角,求该电子从O点运动到P点所经历的时间t.
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzwl/web/STSource/20131028201832952585594/SYS201310282018329525855027_ST/images0.png)
【答案】分析:带电粒子以一定的速度进入匀强磁场,在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动.粒子在磁场中运动的周期仅与粒子的比荷有关,而运动的时间与偏转角有关.当入射速度越大时,运动轨道的半径越大,而向心加速度由速度与半径来确定.
解答:解:(1)电子进入磁场后在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,
,![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzwl/web/STSource/20131028201832952585594/SYS201310282018329525855027_DA/1.png)
当它回到S屏时,刚好运动半周,其距离O点的距离为![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzwl/web/STSource/20131028201832952585594/SYS201310282018329525855027_DA/2.png)
(2)由几何知识电子到达P点时所对应的圆心角α=120
所用时间![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzwl/web/STSource/20131028201832952585594/SYS201310282018329525855027_DA/3.png)
由![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzwl/web/STSource/20131028201832952585594/SYS201310282018329525855027_DA/4.png)
故![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzwl/web/STSource/20131028201832952585594/SYS201310282018329525855027_DA/5.png)
点评:带电粒子在磁场中运动的题目解题步骤为:定圆心、画轨迹、求半径.
解答:解:(1)电子进入磁场后在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzwl/web/STSource/20131028201832952585594/SYS201310282018329525855027_DA/0.png)
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当它回到S屏时,刚好运动半周,其距离O点的距离为
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzwl/web/STSource/20131028201832952585594/SYS201310282018329525855027_DA/2.png)
(2)由几何知识电子到达P点时所对应的圆心角α=120
所用时间
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzwl/web/STSource/20131028201832952585594/SYS201310282018329525855027_DA/3.png)
由
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzwl/web/STSource/20131028201832952585594/SYS201310282018329525855027_DA/4.png)
故
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzwl/web/STSource/20131028201832952585594/SYS201310282018329525855027_DA/5.png)
点评:带电粒子在磁场中运动的题目解题步骤为:定圆心、画轨迹、求半径.
![](http://thumb.zyjl.cn/images/loading.gif)
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