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

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

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.
魔方格

◎ 答案

(1)设电子进入磁场时的速度为v
由动能定理有eU=
1
2
mv2
所以v=

2eU
m

(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=
eB

讨论:①若R>L,即U>
eL2B2
2m
.电子从磁场右边界离开

魔方格

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
(

2mU
e
-

2mU
e
-B2L2
)

②若R≤L,即U≤
eL2B2
2m
,电子从磁场左边界离开

魔方格

由几何关系知偏转距离为  d=2R    
代入数据并整理得d=
2
B
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