题目内容

【题目】如图甲,位于M板处的粒子源可以不断产生初速度为零的电子,电子在MN板间被加速,在MN板间所加电压按图乙所示规律变化。,电子射出后从坐标原点O进入x轴上方一垂直纸面向外的有界匀强磁场区域.发生270°偏转后沿y轴负方向射出有界磁场打到x轴下方水平放置的荧光屏上。N板到y轴、荧光屏到x轴的距离均为L。已知电子的质量为m,电量为-e(e>0),磁场的磁感应强度大小为B。忽略电子在板间被加速的时间,认为电子在MN板间运动过程中板间电压不变,不考虑电子运动过程中的相互作用。求:

(1)t=0时刻从N板射出的电子在磁场中运动的半径大小;

(2)电子在t=0时刻从N板射出到打到荧光屏所经历的时间;

(3)为使0—2t0时间内从MN板间射出的电子均能发生270°偏转垂直打在荧光屏上,试求所加磁场区域的最小面积。

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

1)在t=0时刻进入电场的电子被加速,由动能定理:

进入磁场后洛伦兹力提供向心力:

联立解得:

2t=0时刻从N板射出的电子,到达原点O经历的时间:

在磁场中运动的时间

从离开磁场到到达荧光屏的时间

该电子从N板到荧光屏的时间:t=t1+t2+t3

解得:

3)任一时刻从N板射出的电子,经磁场后均发生2700偏转垂直打在荧光屏上,电子的运动轨迹如图;由(1)中的式子可知

如图两圆弧之间的阴影部分即为所加磁场的最小区域,由几何关系可知:

联立解得:

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网