题目内容
(15分)如图所示,在
平面直角坐标系中,直线
与
轴成30°角,
点的坐标为(
,0),在
轴与直线
之间的区域内,存在垂直于
平面向里磁感强度为
的匀强磁场.均匀分布的电子束以相同的速度
从
轴上
的区间垂直于
轴和磁场方向射入磁场.己知从
轴上
点射入磁场的电子在磁场中的轨迹恰好经过
点,忽略电子间的相互作用,不计电子的重力.![]()
(1)电子的比荷(
);
(2)有一电子,经过直线MP飞出磁场时,它的速度方向平行于y轴,求该电子在y轴上的何处进入磁场;
(3)若在直角坐标系
的第一象限区域内,加上方向沿
轴正方向大小为
的匀强电场,在
处垂直于
轴放置一平面荧光屏,与
轴交点为
,求:从O点上方最远处进入电场的粒子打在荧光屏上的位置。
(1)
(2)该电子在
轴上进入磁场的纵坐标为:
(3)![]()
解析试题分析:(1)由题意可知电子在磁场中的半径为a (1分)
由:
(1分) 电子的比荷:
(1分)
(2)设该电子射入的纵坐标为![]()
(3分)解得
(1分)
该电子在
轴上进入磁场的纵坐标为:
(1分)![]()
(3)粒子能进入电场中,且离O点上方最远,则粒子在磁场中运动圆轨迹必须与直线MN相切,粒子轨道的圆心为O′点。
则:
由三角函数关系可求得:
; 得:
,
有
即粒子垂直于
轴进入电场的位置离O点上方最远距离为
(2分)
电子在电场中做类平抛,设电子在电场的运动时间为
,竖直方向位移为
,水平位移为
,
水平方向:
竖直方向:
代入得:
(2分)
设电子最终打在光屏的最远点距Q点为H,电子射出电场时的夹角为θ有:
有:
,(2分)
将
带入可得, 打在荧光屏上的位置为距离Q点
(1分)
考点:带电粒子在组合场(电场、磁场)中的运动
练习册系列答案
相关题目