题目
15. 两个电子 a 和 b 同时由电子枪射出,垂直进入均匀磁场,速率分别为 v 和 2v,经磁场偏 转后,它们是 (A. a、b同时回到出发点.B. a、b都不会回到出发点.C. a先回到出发点.D. b先回到出发点.
15. 两个电子 a 和 b 同时由电子枪射出,垂直进入均匀磁场,速率分别为 v 和 2v,经磁场偏 转后,它们是 (
A. a、b同时回到出发点.
B. a、b都不会回到出发点.
C. a先回到出发点.
D. b先回到出发点.
题目解答
答案
A. a、b同时回到出发点.
解析
步骤 1:确定电子在磁场中的运动轨迹
电子在均匀磁场中垂直进入时,会受到洛伦兹力的作用,该力始终垂直于电子的运动方向,因此电子将做匀速圆周运动。电子的运动轨迹是一个圆,圆心位于磁场方向上。
步骤 2:计算电子的运动周期
电子在磁场中做圆周运动的周期 T 可以通过公式 T = 2πm / (qB) 计算,其中 m 是电子的质量,q 是电子的电荷量,B 是磁场的磁感应强度。由于电子的质量 m 和电荷量 q 是常数,磁场的磁感应强度 B 也是常数,因此电子的运动周期 T 仅与电子的速度无关。
步骤 3:比较两个电子的运动周期
由于电子 a 和 b 的质量 m 和电荷量 q 相同,磁场的磁感应强度 B 也相同,因此它们的运动周期 T 也相同。这意味着电子 a 和 b 将同时回到出发点。
电子在均匀磁场中垂直进入时,会受到洛伦兹力的作用,该力始终垂直于电子的运动方向,因此电子将做匀速圆周运动。电子的运动轨迹是一个圆,圆心位于磁场方向上。
步骤 2:计算电子的运动周期
电子在磁场中做圆周运动的周期 T 可以通过公式 T = 2πm / (qB) 计算,其中 m 是电子的质量,q 是电子的电荷量,B 是磁场的磁感应强度。由于电子的质量 m 和电荷量 q 是常数,磁场的磁感应强度 B 也是常数,因此电子的运动周期 T 仅与电子的速度无关。
步骤 3:比较两个电子的运动周期
由于电子 a 和 b 的质量 m 和电荷量 q 相同,磁场的磁感应强度 B 也相同,因此它们的运动周期 T 也相同。这意味着电子 a 和 b 将同时回到出发点。