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如图所示,一束电子(电荷量为e)以速度v垂直射入磁感应强度为B,宽度为d的匀强磁场中,穿过磁场时速度方向与电子原来入射方向的夹角是30°,则电子的质量是多少?电子穿过磁场的时间是多少?
电子垂直射入匀强磁场中,只受洛伦兹力作用做匀速圆周运动,画出轨迹,由几何知识得到,轨迹的半径为:
r=
d
sin30°
=2d
由牛顿第二定律得:
evB=m
v2
r

解得:
m=
2edB
v

由几何知识得到,轨迹的圆心角为α=
π
6
,故穿越磁场的时间为:
t=
π
6
?r
v
=
πd
3v

答:电子的质量为
2edB
v
;电子穿过磁场所用的时间为
πd
3v

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