(14分)如图所示,一束电子(电荷量为e)以速度v垂直射入磁感应强度为B,宽度为d的匀强磁场中,穿过磁场的速度方向与电子原来的入射方向的夹角为30°,求:
19.电子的质量是多少?
20.穿过磁场的时间是多少?
21.若改变初速度大小,使电子刚好不能从A边射出,则此时速度v′是多少?
5.如图所示,OX与MN是匀强磁场中的两条平行直线,速率不同的同种带电粒子沿OX方向同时射入磁场,从MN边界穿出时,其中一个速度v1与MN垂直,另一个的速度v2与MN与60角,则两粒子穿越磁场所需时间的比为( )
16.薄铝板将同一匀强磁场分成Ⅰ、Ⅱ两个区域,高速带电粒子可穿过铝板一次,在两个区域运动的轨迹如图,半径R1>R2,假定穿过铝板前后粒子电量保持不变,则该粒子 ( )
18.如图,边界OA与OC之间分布有垂直纸面向里的匀强磁场,边界OA上有一粒子源S。某一时刻,从S平行于纸面向各个方向以某一速率发射出大量比荷为的同种正电粒子,经过一段时间有大量粒子从边界OC射出磁场。已知磁场的磁感应强度大小为
B,∠AOC=60°,O、S两点间的距离为L,从OC边界射出的粒子在磁场中运动的最短时间t=
,忽略重力的影响和粒子间的相互作用,则粒子的速率为( )
m=
作出速度方向的垂线,如图所示:
设电子在磁场中运动轨道半径为r,电子的质量是m,由几何关系得r==2d
电子在磁场中运动.
带电粒子在匀强磁场中的运动
电子垂直射入匀强磁场中,只受洛伦兹力作用做匀速圆周运动,画出轨迹,由几何知识求出轨迹的半径,由牛顿第二定律求出质量.
关键正确作出轨迹图由几何关系得出粒子的运动半径.
本题考查了带电粒子在匀强磁场中的运动,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与牛顿第二定律、带电粒子在匀强电场中的运动等知识点交汇命题.
电子运动轨迹对应的圆心角
θ=30°=
电子运动的周期T=
电子穿过磁场的时间
带电粒子在匀强磁场中的运动
由几何知识求出轨迹所对的圆心角α,由
关键画出粒子的运动轨迹,根据圆心角求时间.
本题考查了带电粒子在匀强磁场中的运动,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与牛顿第二定律、带电粒子在匀强电场中的运动等知识点交汇命题.
电子刚好不能从A边射出(与右边界相切),此时电子的轨道半径为r′=d,由
带电粒子在匀强电场中的运动
电子刚好不能从A边射出,轨迹恰好与磁场右边界相切,由几何知识得到轨迹半径,即可由牛顿第二定律求得速度v.
关键画出粒子的运动轨迹,根据轨迹由几何关系求出半径.
本题考查了带电粒子在匀强磁场中的运动,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与牛顿第二定律、带电粒子在匀强电场中的运动等知识点交汇命题.