题目
如下图,电子自静止开始经M、N板间的电场加速后从A点垂直于磁场边界射入宽度为d的、足够长的匀强磁场中,M、N两极间的电压为U。(已知电子的质量为m,电量为e)
(1)
若电子从磁场右边界P点穿出,偏离入射方向的距离为 ,求匀强磁场的磁感应强度;
(2)
若仅把MN两板间的电压变为 ,求电子在该匀强磁场中运动的时间。
答案: 解:在电场中,根据动能定理有 eU=12mv2 电子在磁场中的运动轨迹如图所示 根据几何知识有 (R−L)2+d2=R2 则电子在磁场中运动的半径为 R=54d 因为 evB=mv2R 联立解得 B=45d2mUe
解:若仅把MN两板间的电压变为 U4 ,则进入磁场的速度变为原来的一半,根据 R=mvqB 电子在磁场中的半径变为原来的一半,即为 R'=R2=58d 所以电子在磁场中的运动轨迹如图 所以电子在磁场中运动的时间为 t=12T=122πmeB=5πd4m2eU