如图所示,在xOy平面内的第一象限内,直线y=0与直线y=x之间存在磁感应强度为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场,x轴下方有一直线CD与x轴平行且与x轴相距为a,x轴与直线CD之间存在沿y轴正方向的匀强电场,在第三象限,直线CD与直线EF之间存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场。纸面内有一束宽度为a的平行电子束,各电子的速度随位置大小各不一样,如图沿y轴负方向射入第一象限的匀强磁场,电子束的左边界与y轴的距离也为a,经第一象限磁场偏转后发现所有电子都可以通过原点并进入x轴下方的电场,最后所有电子都垂直于EF边界离开磁场。其中电子质量为m,电量大小为e,电场强度大小为E=eaB22m。求:
(1)电子进入磁场前的最小速度;
(2)电子经过直线CD时的最大速度及该电子在第三象限磁场中做圆周运动的圆心坐标;
(3)单个电子在第三象限磁场中运动的最长时间。
ea
B
2
2
m
【考点】带电粒子在电场和磁场中的往复运动.
【答案】(1)电子进入磁场前的最小速度为;
(2)电子经过直线CD时的最大速度为,该电子在第三象限磁场中做圆周运动的圆心坐标为(-3a,-3a);
(3)单个电子在第三象限磁场中运动的最长时间为。
e
B
a
m
(2)电子经过直线CD时的最大速度为
5
e
B
a
m
(3)单个电子在第三象限磁场中运动的最长时间为
πm
2
e
B
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:127引用:4难度:0.3
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