题目内容
如图所示,竖直放置的正对平行金属板长
,板间距离也为
,两板间有场强为
的匀强电场(电场仅限于两板之间),右极板的下端刚好处在一有界匀强磁场的
边界(虚线所示)上,该边界与水平成45°夹角,边界线以右有垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为
、电量为
的电子在左侧金属板的中
点从静止开始,在电场力作用下加速向右运动,穿过
右极板中心小孔后,进入匀强磁场
。求:
(1)从电子开始运动到进入匀强磁场所需的时间;
(2)匀强磁场的磁感应强度
应满足什么条件,才能
保证电子从磁场出来后,还能穿越正对平行金属
板间的电场区域。
点从静止开始,在电场力作用下加速向右运动,穿过
右极板中心小孔后,进入匀强磁场
(1)从电子开始运动到进入匀强磁场所需的时间;
(2)匀强磁场的磁感应强度
保证电子从磁场出来后,还能穿越正对平行金属
板间的电场区域。
(1)电子在电场中做匀加速运动,设离开电场时速度为
,所用时间为
,根据牛顿定律及运动规律得:


(2)电子在磁场中做圆周运动,经圆周从磁场出来时,速度应沿竖直方向,在电场中做类平抛运动。设电子穿越电场所需时间为
,偏转距离为
,则

为保证电子从磁场出来后能进入电场并能从电场中出来,电子在磁场中运动的半径R应满足

电子在磁场中运动轨道半径:
由以上公式可得:
(2)电子在磁场中做圆周运动,经圆周从磁场出来时,速度应沿竖直方向,在电场中做类平抛运动。设电子穿越电场所需时间为
为保证电子从磁场出来后能进入电场并能从电场中出来,电子在磁场中运动的半径R应满足
电子在磁场中运动轨道半径:
由以上公式可得:
略
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