题目内容

【题目】如图所示,在第一象限内,有一垂直纸面向里的匀强磁场(磁场足够大),磁感应强度为B,一对正负电子(正电子是带正电,电子带负电) 先后从。点沿纸面以相同速度v射入磁场中,速度方向与x轴成角,已知电子质量为m

(1)请大致画出电子在磁场中运动的圆弧轨迹,并通过作图标明其运动轨迹的圆心,半径

(2)求电子离开磁场的出射点到O点的距离;

(3)求电子与正电子在磁场中运动的时间之比。

【答案】(1) (2) (3)12.

【解析】试题分析: 1)根据左手定则及洛仑兹力方向必指向圆心的结论,用圆规画出两个圆与两坐标求相交,从而可画出轨迹.(2)由几何关系结合三角函数和半径公式就能求出出射点到O点的距离.(3)由几何关系求了负电子在磁场中偏转的角度,结合周期公式就能求出两电子在磁场中运动的时间之比.

1)负电子在磁场中做顺时针圆周运动,画出运动轨迹如图所示

2)对电子,洛仑兹力提供向心力,解得:

由几何关系可以知道:

3)显然负电子在磁场中偏转角,正电子在磁场中偏转角度为
而正负电子在磁场中做匀速圆周运动的周期是相同的

所以它们在磁场中运动的时间之比:

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