题目内容

如图所示,在第二象限和第四象限的正方形区域内分别存在着匀强磁场,磁感应强度均为B,方向相反,且都垂直于xOy平面.一电子由P(dd)点,沿x轴正方向射入磁场区域.(电子质量为m,电荷量为esin 53°)

(1)求电子能从第三象限射出的入射速度的范围.

(2)若电子从位置射出,求电子在磁场 中运动的时间t.

(3)求第(2)问中电子离开磁场时的位置坐标.

 

【答案】

(1) v (2)  (3)

【解析】 (1)电子能从第三象限射出的临界轨迹如图甲所示.电子偏转半径范围为rd

evBmv

故电子入射速度的范围为v.

(2)电子从位置射出的运动轨迹如图乙所示.设电子在磁场中运动的轨道半径为R,则R22d2

解得R

PHM53°

evBmR2解得T

电子在磁场中运动的时间tT.

(3)如图乙所示,根据几何知识,带电粒子在射出磁场区域时与水平方向的夹角为53°,在磁场区域位置N点的横坐标为.

△NBH′可解得NB的长度等于d,则QAd

由勾股定理得H′AdH′BRcos 53°

所以电子离开磁场的位置坐标为.

 

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