Question

（09年長(zhǎng)郡中學(xué)月考）（12分）質(zhì)量為m、電荷量為e的電子初速度為零，經(jīng)電壓為U的加速電場(chǎng)加速后垂直磁場(chǎng)邊界bc進(jìn)入垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，已知bf = bg = L ,不計(jì)重力. 試求：

       （1）電子經(jīng)加速電場(chǎng)加速后,開(kāi)始進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小；

（2）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，并說(shuō)明其方向；

       （3）電子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間.

 

Answer 1

解析：（1）電子經(jīng)加速電場(chǎng)加速，由動(dòng)能定理：     

可得：v=

 

        之后電子勻速運(yùn)動(dòng)，開(kāi)始進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小即為此值．        （3分）

 

     （2）電子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，依題意可得：              （2分）

 

        根據(jù)牛頓第二定律得：                             （1分）

 

        根據(jù)以上各式，得：    B =                           （1分）

 

    根據(jù)左手定則可以判定，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向磁場(chǎng)垂直紙面向外．（2分）

 

（3）電子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：            （3分）