Question

如圖所示，一束電子電荷量為q，以速度v垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、寬度為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，穿過(guò)磁場(chǎng)時(shí)的速度與原來(lái)入射方向的夾角是30°，則電子的質(zhì)量為

2dqB

v

，穿過(guò)磁場(chǎng)的時(shí)間是

dπ

3v

．

Answer 1

分析：（1）電子垂直射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，只受洛倫茲力作用做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，畫(huà)出軌跡，由幾何知識(shí)求出軌跡的半徑，由牛頓第二定律求出電子的質(zhì)量．
（2）由幾何知識(shí)求出軌跡所對(duì)的圓心角α，由t=

s

v

求出時(shí)間，s是弧長(zhǎng)．

解答：解：（1）電子垂直射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，只受洛倫茲力作用做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，畫(huà)出軌跡，由幾何知識(shí)得到，軌跡的半徑為
r=

d

sin30°

=2d
由牛頓第二定律得：
qvB=m

v2

r

解得：m=

2dqB

v

（2）由幾何知識(shí)得到，軌跡的圓心角為α=30°=

π

6

則電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 t=

s

v

=

r? π 6

v

=

2d? π 6

v

=

dπ

3v

故答案為：

2dqB

v

，

dπ

3v

點(diǎn)評(píng)：本題是帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，關(guān)鍵要畫(huà)出軌跡，根據(jù)圓心角求時(shí)間，由幾何知識(shí)求半徑是常用方法．