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如图所示为一正方形空腔的横截面,a、b、c为三个小孔(孔径不计),腔内有一垂直于纸面向里的匀强磁场,一束具有不同速率的电子,由孔a垂直磁场方向射入空腔.如从孔b、c分别有电子射出,则从两孔射出电子的速率之比Vb:Vc=
1:2
1:2
,飞行时间之tb:tc=
2:1
2:1
分析:带电粒子在磁场中做圆周运动,由几何知识可分别求得从c点和d点飞出的粒子的半径,则由向心力公式可求得各自的速率及比值;由转动的角度可知运动时间之比.
解答:解:设磁场边长为a,如图所示,粒子从c点离开,其半径为a;

由BqVc=m
v
2
c
a
可得:
vc=
eBa
m

粒子从b点离开,其半径为
a
2

vb=
eBa
2m

vb
vc
=
1
2

粒子的运行周期T=
2πr
v
=
2πm
eB
,与速度无关;
从c点离开的粒子运行的时间tc=
T
4

从d点离开的粒子运行的时间tb=
T
2

tb
tc
=
2
1

故答案为:1:2;  2:1.
点评:本题属于带电粒子在磁场中的偏转中典型题目,此类题的关键在于确定圆心及由几何关系求出半径.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示的正方形abcd空腔内磁场均匀.一束速率不同的电子沿平行ab的方向垂直打入匀强磁场.一些电子从孔c穿出,另一些电子从孔d穿出,这两部分电子的速率v、周期T及在磁场中运动的时间t、动能Ek之间的关系为(  )
A、vc:vd=2:1B、Tc:Td=2:1C、tc:td=1:2D、Ekc:Ekd=1:2

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网某同学在实验室做“用油膜法估测分子直径大小”的实验中,已知油酸酒精溶液的浓度为每104mL溶液中有纯油酸6mL.用注射器抽得上述溶液2mL,现缓慢地滴出1mL溶液,共有液滴数为50滴.把1滴该溶液滴入盛水的浅盘中,在刻有小正方形坐标的玻璃板上描出油膜的轮廓如图所示,坐标中小正方形方格的边长为20mm.试问:
(1)这种估测方法是将每个分子视为
 
模型,让油酸尽可能地在水面上散开,则形成的油膜可视为
 
油膜,这层油膜的厚度可视为油分子的
 

(2)图中油酸膜面积是
 
mm2;每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积是
 
mL;根据上述数据,估测出油酸分子的直径是
 
m.(最后一空保留1位有效数字)
(3)某学生在做实验时,计算结果偏大,可能是由于
 

A.油酸未完全散开
B.油酸溶液浓度低于实际值
C.计算油膜面积时,舍去了所有不足一格的方格
D.求每滴体积时,1mL的溶液的滴数多记了10滴.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图11-3-16所示为一正方形空腔的横截面,a、b、c为三个小孔(孔径不计),腔内有一垂直于纸面向里的匀强磁场,一束具有不同速率的电子,由孔a垂直磁场方向射入空腔.如从孔b、c分别有电子射出,则从两孔射出电子的速率之比Vb:Vc=________,飞行时间之比tb:tc=________.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图11-3-16所示为一正方形空腔的横截面,a、b、c为三个小孔(孔径不计),腔内有一垂直于纸面向里的匀强磁场,一束具有不同速率的电子,由孔a垂直磁场方向射入空腔.如从孔b、c分别有电子射出,则从两孔射出电子的速率之比Vb:Vc=________,飞行时间之比tb:tc=________.

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