问题 问答题

如图所示,在xOy平面内,电荷量为q、质量为m的电子,从原点O垂直射入磁感应强度为B的匀强磁场中,电子的速度为v0,方向与x轴正方向成30°角,试求:

(1)电子从O点开始,第一次到达x轴所用的时间是多少?

(2)电子经过x轴的位置距坐标原点O的距离是多少?

答案

(1)电子在磁场中的运动轨迹如图中实线所示,占整个圆周的

1
6
,即其对应的圆心角为α=600

电子做匀速圆周运动的周期为T=

2πm
qB

所以电子第一次到达x轴所用的时间为 t=

T
6
=
πm
3qB

(2)电子所受到的洛仑兹力提供它做匀速圆周运动的向心力,即qvB=m

v20
R

解得R=

mv0
qB

电子在x轴上的位置距原点的距离为x=R=

mv0
qB

答:(1)电子从O点开始,第一次到达x轴所用的时间是

πm
3qB

(2)电子经过x轴的位置距坐标原点O的距离是

mv0
qB

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