题目内容
如图所示,两电子沿MN方向从M点射入两平行平面间的匀强磁场中,它们分别以v1、v2的速率射出磁场,则v1:v2和通过匀强磁场所用时间之比t1:t2分别为( )

| A.1:2;2:3 | B.2:1;2:3 | C.1:2;3:2 | D.2:3;3:5 |
粒子运动轨迹如下图所示,

电子垂直磁场射入,在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力有:
qvB=
电子做圆周运动的半径R=
,所以由题意知,电子在电场中的运动速度比等于电子做圆周运动的半径比,由题意根据几何关系有:
=
,所以电子在电场中的速度比为
=
=
;
电子在磁场中做圆周运动的同期T=
=
,由此知电子在磁场中做圆周运动的同期T是相同的,由运动轨迹知:
以v1运动的电子在磁场中运动的时间t1=
以v2运动的电子在磁场中运动的时间t2=
所以电子在磁场中运动的时间之比为
=
故选C.
电子垂直磁场射入,在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力有:
qvB=
| mv2 |
| R |
电子做圆周运动的半径R=
| mv |
| qB |
| R1 |
| R2 |
| 1 |
| 2 |
| v1 |
| v2 |
| R1 |
| R2 |
| 1 |
| 2 |
电子在磁场中做圆周运动的同期T=
| 2πR |
| v |
| 2πm |
| qB |
以v1运动的电子在磁场中运动的时间t1=
| T |
| 4 |
以v2运动的电子在磁场中运动的时间t2=
| T |
| 6 |
所以电子在磁场中运动的时间之比为
| t1 |
| t2 |
| 3 |
| 2 |
故选C.
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