问题
计算题
如图所示,有一磁感强度B=9.1×10-4T的匀强磁场,C、D为垂直于磁场方向的同一平面内的两点,它们之间的距离L=0.05m,今有一电子在此磁场中运动,它经过C点的速度v的方向和磁场垂直,且与CD之间的夹角θ=30°。(电子的质量m==9.1×10-31kg,电量e==1.6×10-19C)
(1)若此电子在运动后来又经过D点,则它的速度应是多大?
(2)电子从C点到D点所用的时间是多少?
答案
(1)8×106m/s(2)6.5×10-9
题目分析:(1)根据题意做出电子在磁场中作匀速圆周运动轨迹,如图所示
由平面几何知识得,电子运动半径的大小为
R=L ① (2分)
而 ② (1分)
由①②得 (1分)
(2)电子在磁场中从C点到D点的圆弧所对的圆心角(1分)
而电子运动的周期 (1分)
所以电子从C点到D点所用时间为 (2分)
点评:本题难度中等,求解粒子在匀强磁场中的运动问题,注意是利用洛仑兹力提供向心力而做圆周运动的结论,判断出粒子的大概运动轨迹,运动时间由圆心角的大小决定,其中考查了学生利用几何知识的能力