题目内容
如图直线MN上方有磁感应强度为B的匀强磁场.正、负电子同时从同一点O以与MN成θ=30°角的同样速度v射入磁场(电子质量为m,电荷为e).求:它们从磁场中射出时出射点相距多远?射出的时间差是多少?
分析:粒子做匀速圆周运动,由洛仑兹力充当向心力可知两粒子离开磁场时的距离,则可求出出射点的距离;根据两粒子在磁场中转动的时间可知时间差.
解答:解:正、负电子在磁场中的回旋轨迹如图所示
由evB=
得 R=
T=
∵θ=300
如图可知,两粒子离开时距O点均为R,
所以出射点相距为L=2R=
;
正电子的回旋时间为 t1=
=
负电子的回旋时间为t2=
T=
射出的时间差为△t=t2-t1=
答:两粒子的出射点的距离为
; 射出的时间差为
.
由evB=
mv2 |
R |
mv |
eB |
T=
2πm |
eB |
∵θ=300
如图可知,两粒子离开时距O点均为R,
所以出射点相距为L=2R=
2mv |
eB |
正电子的回旋时间为 t1=
T |
6 |
πm |
3eB |
负电子的回旋时间为t2=
5 |
6 |
5πm |
3eB |
射出的时间差为△t=t2-t1=
4πm |
3eB |
答:两粒子的出射点的距离为
2mv |
Be |
4πm |
3eB |
点评:带电粒子在电场中的运动关键在于由几何关系找出圆心和半径,再由洛仑兹力充当向心力及圆的性质可得出几何关系及转动时间.
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