物理
在宽L=10cm的区域内,存在着互相垂直的电场和磁场,如图所示.一束荷质比e/m=1.8×1011C/kg的电子以v=1.8×106m/s的速度垂直射入场中而恰好不改变运动方向.若去掉电场,电子穿过磁场区后偏离原方向5cm.那么如果去掉磁场而保持原电场,电子将偏离原方向多远?

2019-06-26

在宽L=10cm的区域内,存在着互相垂直的电场和磁场,如图所示.一束荷质比e/m=1.8×1011C/kg的电子以v=1.8×106m/s的速度垂直射入场中而恰好不改变运动方向.若去掉电场,电子穿过磁场区后偏离原方向5cm.那么如果去掉磁场而保持原电场,电子将偏离原方向多远?
优质解答
由题意可知,电场和磁场同时存在时匀速直线运动,电场力与洛伦兹力平衡,即为:eE=Bqv;
解得:v=
E
B

只有磁场时,粒子做匀速圆周运动:Bev=
mv2
r

则有:r=
mv
Be

故穿过场区后的侧移:d=r-
r2L2
=5cm
解得:r=12.5cm;
由上三式可解得:E=
mv2
er
=
1.8×106
12.5×10−2×1.8×1011
×1.8×106=144N/C;
只有电场时,粒子做类平抛运动,将其分解成速度方向与电场方向两运动,
则有:x=vt  
电场方向:y=
1
2
at2;  
又a=
eE
m

解得:y=
1
2
eE
m
(
L
v
)2
=
1
2
×1.8×1011×144×(
0.1
1.8×106
)2
=4cm;
答:带电粒子穿过场区后的侧移距离为4cm.
由题意可知,电场和磁场同时存在时匀速直线运动,电场力与洛伦兹力平衡,即为:eE=Bqv;
解得:v=
E
B

只有磁场时,粒子做匀速圆周运动:Bev=
mv2
r

则有:r=
mv
Be

故穿过场区后的侧移:d=r-
r2L2
=5cm
解得:r=12.5cm;
由上三式可解得:E=
mv2
er
=
1.8×106
12.5×10−2×1.8×1011
×1.8×106=144N/C;
只有电场时,粒子做类平抛运动,将其分解成速度方向与电场方向两运动,
则有:x=vt  
电场方向:y=
1
2
at2;  
又a=
eE
m

解得:y=
1
2
eE
m
(
L
v
)2
=
1
2
×1.8×1011×144×(
0.1
1.8×106
)2
=4cm;
答:带电粒子穿过场区后的侧移距离为4cm.
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