题目
A、B两个电子都垂直于磁场方向射入一均匀磁场而作圆周运动,A电子的速率是B电子速率的两倍,设RA、RB分别为A电子与B电子的轨道半径,TA、TB分别为它们各自的周期,则RA :RB = _ :1.
A、B两个电子都垂直于磁场方向射入一均匀磁场而作圆周运动,A电子的速率是B电子速率的两倍,设RA、RB分别为A电子与B电子的轨道半径,TA、TB分别为它们各自的周期,则RA :RB = _ :1.
题目解答
答案
2
解析
本题考查带电粒子在匀强磁场中的圆周运动规律。关键点在于掌握洛伦兹力提供向心力的公式,并推导出轨道半径的表达式。由于电子的电荷量、质量相同,且磁场均匀,轨道半径仅与速率成正比。因此,速率加倍时,轨道半径也加倍。
公式推导
带电粒子垂直进入匀强磁场时,洛伦兹力提供向心力:
$qvB = \frac{mv^2}{r}$
解得轨道半径:
$r = \frac{mv}{qB}$
比例关系
- 电子的电荷量$q$、质量$m$相同,磁场强度$B$相同。
- 轨道半径$r$与速率$v$成正比:$r \propto v$。
- A电子速率是B的两倍,故$R_A : R_B = 2 : 1$。