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如图直线MN上方有磁感应强度为B的匀强磁场.正、负电子同时从同一点O以与MN成θ=30°角的同样速度v射入磁场(电子质量为m,电荷为e).求:它们从磁场中射出时出射点相距多远?射出的时间差是多少?
分析:粒子做匀速圆周运动,由洛仑兹力充当向心力可知两粒子离开磁场时的距离,则可求出出射点的距离;根据两粒子在磁场中转动的时间可知时间差.
解答:解:正、负电子在磁场中的回旋轨迹如图所示
evB=
mv2
R
得 R=
mv
eB

T=
2πm
eB

∵θ=300
如图可知,两粒子离开时距O点均为R,
所以出射点相距为L=2R=
2mv
eB

正电子的回旋时间为 t1=
T
6
=
πm
3eB

负电子的回旋时间为t2=
5
6
T=
5πm
3eB

射出的时间差为△t=t2-t1=
4πm
3eB

答:两粒子的出射点的距离为
2mv
Be
; 射出的时间差为
4πm
3eB
点评:带电粒子在电场中的运动关键在于由几何关系找出圆心和半径,再由洛仑兹力充当向心力及圆的性质可得出几何关系及转动时间.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:021

如图所示,在直线MN的上方区域中有匀强磁场,磁感强度为B,一个带电粒子以与磁场垂直的速度从a点进入磁场,从b点离开磁场。已知带电粒子的电量为q,质量为m,在a点的速度与MN的夹角为θ,则[   ]

A、粒子带正电,它在磁场中运动的时间是

B、粒子带正电,它在磁场中运动的时间是

C、粒子带负电,它在磁场中运动的时间是

D、粒子带负电,它在磁场中运动的时间是

 

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科目:高中物理 来源:物理教研室 题型:021

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A、粒子带正电,它在磁场中运动的时间是

B、粒子带正电,它在磁场中运动的时间是

C、粒子带负电,它在磁场中运动的时间是

D、粒子带负电,它在磁场中运动的时间是

 

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