题目内容
【题目】如图所示,正方形容器处在匀强磁场中,一束电子从a孔沿a→b方向垂直射入容器内的匀强磁场中,结果一部分电子从小孔c竖直射出,一部分电子从小孔d水平射出,则从c、d两孔射出的电子在容器中运动的时间之比tc:td= ,在容器中运动的加速度大小之比ac:ad= .
【答案】1:2;2:1
【解析】试题分析:由几何关系可知从两孔射出的粒子的运动半径,则由洛仑兹力充当向心力可得出粒子的速度关系;由周期公式及转过的角度可求得时间之比;由向心力公式可求得加速度之比.
解:设磁场边长为a,粒子运动轨迹如图所示:
粒子从c点离开,其半径为rc,粒子从d点离开,其半径为rd;
由牛顿第二定律得:qvB=m,解得:r=,
又由运动轨迹知 rc=2rd则vc:vd=2:1;
粒子做圆周运动的周期:T=,
粒子在磁场中的运动时间:t=T.
则:td=,tc=,则tc:td=1:2.
粒子的加速度a=,解得:ac:ad=2:1;
故答案为:1:2;2:1.
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