题目
电子荷质比的测量实验中,电子枪在加速电压的激发下射出电子束,进入威尔尼氏管,当电子束与磁场不完全垂直时,电子束将: A. 作螺旋线状态运动B. 呈散射状无规律射出C. 形成直线轨迹D. 形成圆形轨迹
电子荷质比的测量实验中,电子枪在加速电压的激发下射出电子束,进入威尔尼氏管,当电子束与磁场不完全垂直时,电子束将:
- A. 作螺旋线状态运动
- B. 呈散射状无规律射出
- C. 形成直线轨迹
- D. 形成圆形轨迹
题目解答
答案
A
解析
考查要点:本题主要考查带电粒子在磁场中的运动规律,特别是速度方向与磁场不完全垂直时的轨迹特点。
解题核心思路:
当电子束的速度方向与磁场方向存在夹角时,其速度可分解为垂直于磁场方向的分量和平行于磁场方向的分量。
- 垂直分量:受洛伦兹力作用做匀速圆周运动。
- 平行分量:不受磁场力,做匀速直线运动。
两者的合成轨迹为螺旋线。
破题关键点:
- 明确洛伦兹力对速度方向的分力作用。
- 理解速度分量的独立运动规律及合成结果。
电子束进入磁场时,若速度方向与磁场不完全垂直,其运动可分解为以下两部分:
- 垂直于磁场方向的分量:
洛伦兹力提供向心力,使电子做匀速圆周运动,轨迹为圆。 - 平行于磁场方向的分量:
由于速度方向与磁场平行,洛伦兹力为零,电子沿磁场方向做匀速直线运动。
两者的合成轨迹为螺旋线,即圆周运动沿直线方向“展开”的结果。因此,正确答案为A。