题目
电子质量为m、电荷量为q,以速度v0与x轴成θ角射入磁感应强度为B的匀强磁场中,最后落在x轴上的P点,如图所示,求:
(1)
OP的长度;
(2)
电子从由O点射入到落在P点所需的时间t.
答案: 解:过O点和P点作速度方向的垂线,两线交点C即为电子在磁场中做匀速圆周运动的圆心,电子运动轨迹如图所示电子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:qv0B=m v02R ,解得电子轨道半径:R= mv0qB ,由几何知识得:OP=2Rsinθ= 2mv0qB sinθ
解:由图示可知,电子做圆周运动转过的圆心角:φ=2θ,电子做圆周运动的周期:T= 2πmqB ,电子在磁场中运动的时间:t= ϕ2π T= 2ϕ2π × 2πmqB = 2θmqB