如图,一束电荷量为e的电子以垂直于磁感应强度B并垂直于磁场边界的速度v射入宽度为d的匀强磁场中,穿出磁场时速度方向θ=60°,求:(1)穿越磁场的轨道半径;(2)电子的质量;(3)
◎ 题目
如图,一束电荷量为e的电子以垂直于磁感应强度B并垂直于磁场边界的速度v射入宽度为d的匀强磁场中,穿出磁场时速度方向θ=60°,求: (1)穿越磁场的轨道半径; (2)电子的质量; (3)穿越磁场的时间; (4)欲使电子从右边界射出,其速度v必须满足什么条件? |
◎ 答案
(1)粒子的运动轨迹图如图所示,根据几何关系有:r=
(2)电子在磁场中做匀速圆周运动,由牛顿第二定律得:evB=m
解得:m=
(3)电子做圆周运动的周期:T=
所以电子穿越磁场的时间:t=
(4)当电子与磁场右侧边界相切时,电子恰好不从磁场穿出, 此时电子轨道半径r=d,由牛顿第二定律得:evminB=m |