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如图,在平面内有一边界半径为的圆形匀强磁场区域,磁场的磁感强度为,方向垂直平面指向纸内。从阴极逸出的质量为、电量为的电子(初速度可看作零),经过加速电压为的电场加速后,从原点沿轴正方向射入匀强磁场中。

已知电子运动的轨道半径大于,求:

(1)电子从点进入磁场时的速度大小;

(2)若圆形磁场区域的圆心处于不同的位置(原点始终在磁场区域的边界上),电子从磁场区域射出时的偏转角也将不同。求  电子从磁场区域射出时偏转角可达到的最大值。

答案

(1)(2)


解析:

(1)由  得                           (3分)

        由为电子圆轨道半径)                  (3分)

        得                               (3分)

        (3分)

       

(2)由图可知:                                    (3分)

圆轨道对应的弦越长,圆心角越大,即偏转角越大。当弦长为圆形磁场的直径时.电子射出磁场区域时的偏转角最大为(3分)

由图可知:                (2分)

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