如图所示,平行于直角坐标系y轴的PQ是用特殊材料制成的,只能让垂直打到PQ界面上的电子通过.其左侧有一直角三角形区域,分布着方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场,
◎ 题目
如图所示,平行于直角坐标系y轴的PQ是用特殊材料制成的,只能让垂直打到PQ界面上的电子通过.其左侧有一直角三角形区域,分布着方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场,其右侧有竖直向上场强为E的匀强电场.现有速率不同的电子在纸面上从坐标原点O沿不同方向射到三角形区域,不考虑电子间的相互作用.已知电子的电荷量为e,质量为m,在△OAC中,OA=a,θ=60°(即.∠AOC=60°)求: (1)能通过PQ界面的电子所具有的最大速度是多少? (2)在PQ右侧x轴上什么范围内能接收到电子. |
◎ 答案
(1)要使电子能通过PQ界面,电子飞出磁场的速度方向必须水平向右, 由Bev=
即r=2a时,电子的速度最大 由Bev=
得:vmax=
(2)粒子在电场中做类平抛运动,将其运动分解成垂直电场强度方向与沿着电场强度方向. 则有,电场强度方向做初速度为零的匀加速度直线运动:a=
垂直电场强度方向做匀速直线运动:x=vt 解得:xmax=2Ba
由此可知:PQ界面的右侧x轴上能接收电子的范围是(
答:(1)能通过PQ界面的电子所具有的最大速度是
(2)在PQ右侧x轴上(
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