问题 选择题

如图所示,两电子沿MN方向从M点射入两平行平面间的匀强磁场中,它们分别以v1、v2的速率射出磁场,则v1:v2和通过匀强磁场所用时间之比t1:t2分别为(  )

A.1:2;2:3

B.2:1;2:3

C.1:2;3:2

D.2:3;3:5

答案

粒子运动轨迹如下图所示,

电子垂直磁场射入,在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力有:

qvB=

mv2
R

电子做圆周运动的半径R=

mv
qB
,所以由题意知,电子在电场中的运动速度比等于电子做圆周运动的半径比,由题意根据几何关系有:

R1
R2
=
1
2
,所以电子在电场中的速度比为
v1
v2
=
R1
R2
=
1
2

电子在磁场中做圆周运动的同期T=

2πR
v
=
2πm
qB
,由此知电子在磁场中做圆周运动的同期T是相同的,由运动轨迹知:

以v1运动的电子在磁场中运动的时间t1=

T
4

以v2运动的电子在磁场中运动的时间t2=

T
6

所以电子在磁场中运动的时间之比为

t1
t2
=
3
2

故选C.

判断题
判断题