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问题: 物理题目

如图,在两平行直线MN,PQ间存在垂直纸面向内的匀强磁场,有两个电子都从直线MN上的A点沿MN方向以不同的速度射入磁场,射出磁场时,电子1从C点射出且速度V1与PQ垂直,电子2从D点射出且速度V2与PQ夹角为60度,求:
(1)两个电子的速度大小之比V1比V2
(2)两个电子在磁场中运行的时间之比T1比T2

解答:

电子在磁场中受到的重力忽略不计,因此电子只受洛仑兹力的作用,做匀速圆周运动。
电子1,根据在A点和C点的速度方向,可以判断做了一个1/4园运动,电子2在A点的速度方向与在D点的速度方向的夹角为60,也就是说,电子2从A点到D点所做的匀速圆周运动在这两点的圆周的切线方向的夹角为60度,正好等于圆弧所对应的圆心角。
假设MN与PQ两条直线的距离为d,则电子1的运动轨迹的半径为d,电子2的运动轨迹的半径为d/2,
根据圆周运动的半径公式R=mV/eB
可确定V1/V2=2
假设电子的运动周期为T,根据公式可知,周期与速度无关,两电子的运动周期相等,
T1=T/4 T2=60T/360=T/6
T1/T2=3/2
回答完毕,祝学习进步!!