如图所示,电子自静止开始经M、N板间的电场加速后从A点垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中,两板间的电压为U,电子离开磁场时的位置P偏离入射方向的距离为L,在距离磁场
◎ 题目
如图所示,电子自静止开始经M、N板间的电场加速后从A点垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中,两板间的电压为U,电子离开磁场时的位置P偏离入射方向的距离为L,在距离磁场边界S处有屏幕N,电子射出磁场后打在屏上.(已知电子的质量为m,电荷量为e)求: (1)电子进入磁场的速度大小 (2)匀强磁场的磁感应强度 (3)电子打到屏幕上的点距中心O点的距离是多少? |
◎ 答案
(1)设电子在M、N两板间经电场加速后获得的速度为v,由动能定理得: eU=
(2)电子进入磁场后做匀速圆周运动,设其半径为r,则根据洛伦兹力提供向心力,得: evB=m
由几何关系得:r2=(r-L)2+d2③… 联立求解①②③式得:B=
(3)设电子在磁场中轨迹所对的圆心角为α,则电子经过磁场后速度的偏向角也为α,如图.由几何知识得: tanα=
根据几何知识得:电子打到屏幕上的点距中心O点的距离是 ON=L+stanα ⑥ 联立③⑤⑥得:ON=L+
答: (1)电子进入磁场的速度大小是
(2)匀强磁场的磁感应强度是
(3)电子打到屏幕上的点距中心O点的距离是L+ |