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在场强为B的水平匀强磁场中,有两块长为2L,间距为d的竖直放置的平行带电金属板,从CD板的正中央O点由静止释放一个初速为0的电子,电子恰好从AB板的边缘平行于AB板射出,且能回到O点,试求:(电子的电量为e,质量为m,重力可忽略不计)

(1)电子从板间射出的速度

(2)两板间所加电压

(3)电子在复合场区域运动到A点的曲率半径

答案

(1)(2)(3)


解析:

(1)电子离开A点后在磁场中做匀速圆周运动,洛伦磁力提供电子做匀速圆周运动的向心力.设其运动半径为R

由几何关系可知:R2=L2+(R-d)2  ①(2分)

 ② (3分)

由①②式得: ③(2分)

(2)电子由O运动到A处过程中洛伦磁力不做功,由动能定理可得:

      ④  (2分)

解得:电压 ⑤ (2分)

(3)在A点,电场力和洛伦磁力的合力提供加速度,由牛顿第二定律得:

    ⑥   (3分)

得加速度    

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