问题
选择题
如图所示,平行线PQ、MN之间有方向垂直纸面向里的匀强磁场,电子从P沿平行于PQ且垂直于磁场方向射入磁场,其中速率V1的电子在磁场中经过时间t1以与MN成600角方向射出磁场,速率为V2的电子在磁场中经过时间t2以与MN成450角射出磁场,则V1/V2和t1/t2分别等于( )
A.2:(2+
) 3:42
B.2:(2+
) 4:32
C.2:
4:32
D.2:2
:2 3
答案
设粒子的入射点到M的距离为d,设两个电子的轨迹半径分别为r1和r2,轨迹对应的圆心角分别为θ1和θ2.
根据几何知识得:
r1cos60°+d=r1,得r1=2d
r2cos45°+d=r2,得r2=(2+
)d2
由半径公式r=
,得:速度之比为mv qB
=v1 v2
=r1 r2 2 2+ 2
由几何知识得:θ1=60°,θ2=45°
由t=
T,两个电子的周期相同,则有θ 2π
=t1 t2
=θ1 θ2 4 3
故选B