题目内容
如图所示,从阴极K发射的热电子(初速度不计)质量为m、电量为e,通过电压U加速后,垂直进入磁感应强度为B、宽为L的匀强磁场(磁场的上下区域足够大)中.求:
(1)电子进入磁场时的速度大小;
(2)电子离开磁场时,偏离原方向的距离.
(1)电子进入磁场时的速度大小;
(2)电子离开磁场时,偏离原方向的距离.
(1)设电子进入磁场时的速度为v
由动能定理有eU=
mv2
所以v=
(2)电子进入磁场后做匀速圆周运动,设运动半径为R
由牛顿第二定律得:evB=
所以 R=
讨论:①若R>L,即U>
.电子从磁场右边界离开

由几何关系知偏转距离为d=R-
代入数据并整理得d=
(
-
)
②若R≤L,即U≤
,电子从磁场左边界离开

由几何关系知偏转距离为 d=2R
代入数据并整理得d=
答:(1)电子进入磁场时的速度大小为
.
(2):①若R>L,电子离开磁场时,偏离原方向的距离
(
-
),
②若R≤L,电子离开磁场时,偏离原方向的距离
.
由动能定理有eU=
| 1 |
| 2 |
所以v=
|
(2)电子进入磁场后做匀速圆周运动,设运动半径为R
由牛顿第二定律得:evB=
| mν2 |
| R |
所以 R=
| mν |
| eB |
讨论:①若R>L,即U>
| eL2B2 |
| 2m |
由几何关系知偏转距离为d=R-
| R2-L2 |
代入数据并整理得d=
| 1 |
| B |
|
|
②若R≤L,即U≤
| eL2B2 |
| 2m |
由几何关系知偏转距离为 d=2R
代入数据并整理得d=
| 2 |
| B |
|
答:(1)电子进入磁场时的速度大小为
|
(2):①若R>L,电子离开磁场时,偏离原方向的距离
| 1 |
| B |
|
|
②若R≤L,电子离开磁场时,偏离原方向的距离
| 2 |
| B |
|
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