如图所示.某一真空区域内充满匀强电场和匀强磁场.此区域的宽度d = 8 cm.电场强度为E.方向竖直向下.磁感应强度为B.方向垂直纸面向里.一电子以一定的速度沿水平方向射入此区域.若电场与磁场共存.电

高中物理 2024-07-06 16:13:57

(18分) 如图所示,某一真空区域内充满匀强电场和匀强磁场,此区域的宽度d = 8 cm,电场强度为E,方向竖直向下,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,一电子以一定的速度沿水平方向射入此区域.若电场与磁场共存,电子穿越此区域时恰好不发生偏转;若射入时撤去磁场,电子穿越电场区域时,沿电场方向偏移量y = 3.2 cm;若射入时撤去电场,电子穿越磁场区域时也发生了偏转.不计重力作用,求:

⑴ 电子射入时的初速度的表达式;

⑵ 电子比荷的表达式;

⑶ 画出电子穿越磁场区域时(撤去电场时)的轨迹并标出射出磁场时的偏转角

⑷ 电子穿越磁场区域后(撤去电场时)的偏转角

在线课程

解析:

⑴ 电子在复合场中不发生偏转,所受电场力和洛仑兹力平衡:

得初速度的表达式:

⑵ 电子垂直进入匀强电场,向上偏转作类平抛运动:

, 得电子比荷:

⑶ 正确作出轨迹和标出偏转角

⑷ 电子垂直进入匀强磁场作匀速圆周运动,洛仑兹力提供向心力:

代入比荷的表达式得

由图可知,