问题 问答题

如图所示,某一真空区域内充满匀强电场和匀强磁场,此区域的宽度d =" 8" cm,电场强度为E,方向竖直向下,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,一电子以一定的速度沿水平方向射入此区域.若电场与磁场共存,电子穿越此区域时恰好不发生偏转;若射入时撤去磁场,电子穿越电场区域时,沿电场方向偏移量y =" 3.2" cm;若射入时撤去电场,电子穿越磁场区域时也发生了偏转.不计重力作用,求:

(1)电子射入时的初速度的表达式;(注:表达式不必代入具体数值,只保留字母符号)

(2)电子比荷的表达式;

(3)画出电子穿越磁场区域时(撤去电场时)的轨迹并标出射出磁场时的偏转角

(4)电子穿越磁场区域后(撤去电场时)的偏转角

  

答案

(1)

(2)

(3)

(4)53°

(1)(4分)电子在复合场中不发生偏转,所受电场力和洛伦兹力平衡:

,得初速度的表达式:

(2)(6分)电子垂直进入匀强电场,向上偏转作类平抛运动:

,   (1分) , (1分)   ,(2分)

得电子比荷: 。  (2分)

(3)(2分)正确作出轨迹和标出偏转角各给1分。(共2分)

(4)(6分)电子垂直进入匀强磁场作匀速圆周运动,洛仑兹力提供向心力:   (2分)

代入比荷的表达式得(2分)  

由图可知,  或(2分)

选择题
多项选择题