问题
问答题
如图所示,一个电子(电量为e)以速度v0垂直射入磁感应强度为B,宽为d的匀强磁场中,穿出磁场的速度方向与电子原来的入射方向的夹角为30°,(电子重力忽略不计)求:
(1)标出电子在磁场中的轨迹的圆心O
(2)求电子在磁场中的轨道半径是多少?
(3)电子的质量是多少?
(4)电子穿过磁场的时间是多少?
答案
(1)电子在磁场中运动,只受洛伦兹力作用,故其轨迹是圆弧的一部分,又因为F洛⊥v,故圆心在电子穿入和穿出磁场时受到洛伦兹力指向的交点上,设圆心为O点.如图所示.
(2)由几何知识可知,圆心角θ=30°,OC为半径r,则得
r=
=2dd sin30°
(3)又由qvB=
得mv2 r
得m=2dBe v0
(4)电子穿过磁场的时间是t=
T=30° 360°
T1 12
由于T=
,故t=2πm eB πm 6Be
答:(1)标出电子在磁场中的轨迹的圆心O如图;(2)电子在磁场中的轨道半径是2d;(3)电子的质量是
;(4)电子穿过磁场的时间是2dBe v0
.πm 6Be