题目内容

3 |
(1)从进入磁场区开始计时,电子打到P经历的时间;
(2)从进入磁场区开始计时,电子打到亮线端点经历的时间.
分析:(1)电子经过电场时,电场力做功,求得电子到达磁场前的速度;达到P点 电子一直做匀速直线运动,根据公式x=vt即可求得时间;
(2)到达亮线端点的电子在磁场中做匀速圆周运动,并且沿半径的方向射出磁场,然后做匀速直线运动,电子打到亮线端点经历的时间是两段时间的和.
(2)到达亮线端点的电子在磁场中做匀速圆周运动,并且沿半径的方向射出磁场,然后做匀速直线运动,电子打到亮线端点经历的时间是两段时间的和.
解答:解:(1)由动能定理得:eU=
mv2
所以:v=
达到P点 电子一直做匀速直线运动,t1=
=(L+r)
(2)当磁感应强度为B0或-B0时(垂直于纸面向里为正方向),电子刚好到达最下边或最上边的最远处,到达最上边的粒子的轨迹如图所示.
由图可知,粒子的偏转角:tanα=
=
解得:α=60°
设此时圆周的半径为R,由洛伦兹力提供向心力:eBv=
根据几何关系有:
=tan
=
解得:B=
粒子运动的周期:T=
=
粒子在磁场中的运动时间:t=
T=
=
=πr
由几何关系得粒子在直线运动的位移x:
=cos60°
因此有:x=
(L-r)
又:x=vt′
代入数据解得:t′=
=2(L-r)
解得粒子打到亮线端点经历的时间:t2=t+t′=2(L-r+
)
答:(1)从进入磁场区开始计时,电子打到P经历的时间t1=(L+r)
;
(2)从进入磁场区开始计时,电子打到亮线端点经历的时间t2=2(L-r+
)
.
1 |
2 |
所以:v=
|
达到P点 电子一直做匀速直线运动,t1=
r+L |
v |
|
(2)当磁感应强度为B0或-B0时(垂直于纸面向里为正方向),电子刚好到达最下边或最上边的最远处,到达最上边的粒子的轨迹如图所示.

由图可知,粒子的偏转角:tanα=
| ||
L |
3 |
解得:α=60°
设此时圆周的半径为R,由洛伦兹力提供向心力:eBv=
mv2 |
R |
根据几何关系有:
r |
R |
α |
2 |
| ||
3 |
| ||
3er |
粒子运动的周期:T=
2πR |
v |
2πm |
eB |
粒子在磁场中的运动时间:t=
60° |
360° |
πm |
3eB |
πmr | ||
|
|
由几何关系得粒子在直线运动的位移x:
L-r |
x |
因此有:x=
2
| ||
3 |
又:x=vt′
代入数据解得:t′=
x |
v |
|
解得粒子打到亮线端点经历的时间:t2=t+t′=2(L-r+
πr |
2 |
|
答:(1)从进入磁场区开始计时,电子打到P经历的时间t1=(L+r)
|
(2)从进入磁场区开始计时,电子打到亮线端点经历的时间t2=2(L-r+
πr |
2 |
|
点评:考查动能定理、动量定理与牛顿第二定律等规律的理解,掌握几何关系的应用,同时画出正确的运动轨迹.

练习册系列答案
相关题目
关于惯性,下列说法中正确的是( )
A、惯性是一切物体的基本属性 | B、惯性的大小是用质量来量度的 | C、物体之所以运动是因为有惯性 | D、物体的惯性越大,其运动状态越难改变 |