题目内容
【题目】如图所示的狭长区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,区域的左、右两边界均沿竖直方向,磁场左、右两边界之间的距离d,磁场磁感应强度的大小为B.电荷量e的电子从左边界上以水平向右的初速度进入磁场区域,该粒子从磁场的右边界飞出,飞出时速度方向与右边界的夹角为60.重力的影响忽略不计.
(1)电子的质量是多少?
(2)穿过磁场的时间是多少?
(3)若改变初速度大小,使电子刚好不能从A边射出,则此时速度v是多少?
【答案】(1)(2)(3)
【解析】(1)电子在磁场中运动,只受洛伦兹力作用,故其轨迹是圆弧的一部分,又因为,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,设为 O点。
由几何知识可知, 所对圆心角,OB为半径r
又由
得
(2)由于所对圆心角是30°,因此穿过时间
由于
故
(3)由图知,
由
得
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