如图所示,在xoy平面内第二象限的某区域存在一个矩形匀强磁场区,磁场方向垂直xoy平面向里,边界分别平行于x轴和y轴.一电荷量为e、质量为m的电子,从坐标原点为O以速度v0射入
◎ 题目
如图所示,在xoy平面内第二象限的某区域存在一个矩形匀强磁场区,磁场方向垂直xoy平面向里,边界分别平行于x轴和y轴.一电荷量为e、质量为m的电子,从坐标原点为O以速度v0射入第二象限,速度方向与y轴正方向成45°角,经过磁场偏转后,通过P(0,a)点,速度方向垂直于y轴,不计电子的重力. (1)若磁场的磁感应强度大小为B0,求电子在磁场中运动的时间t; (2)为使电子完成上述运动,求磁感应强度B的大小应满足的条件. |
◎ 答案
(1)如图所示,电子在磁场中转过的角度为θ=
即电子轨迹对应的圆心角为θ=
而电子运动周期为T=
由t=
解得,t=
(2)设磁感应强度的最小值为Bmin,对应最大的回旋半径为R,圆心为O1,如图 则有 R+
由牛顿第二定律得 ev0Bmin=m
解得,Bmin=
故磁感应强度B的大小应满足的条件是B≥
|