Một electron sau khi đi qua hiệu điện thế tăng tốc Δ ϕ = 40 V , bay vào một vùng từ trường đều có hai mặt biên phẳng song song, bề dày h = 10cm. Vận tốc của electron vuông góc với cảm ứng từ B lẫn hai biên của vùng. Với giá trị nhỏ nhất B m i n của cảm ứng từ bằng bao nhiêu thì electron không thể bay xuyên qua vùng đó? Cho biết tỷ số độ lớn điện tích và khối lượng của electron là γ = l , 76.10 11 C / k g .
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Chọn đáp án B
Vận tốc của electron khi bay vào từ trường
Trong từ trường lực Lorenxo tác dụng lên elctron đóng vai trò là lực hướng tâm:
→ Để electron không bay ra khỏi vùng từ trường thì
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Chọn đáp án B
Công của lực điện trường tác dụng lên electron bằng độ biến thiên động năng
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Chọn gốc tọa độ O tại vị trí electron bắt đầu vào vùng điện trường, hệ tọa độ xoy có dạng như hình vẽ:
Thành phần Ox chuyển động thẳng đều: x = v 0 t
Thành phần Oy chuyển động nhanh dần đều: y = 1 2 a y t 2
Vậy phương trình quỹ đạo của elctron là: y = 1 2 a y x v 0 2
Lực điện trường tác dụng lên electron: F → = q E → = m a → → F x = m a x = 0 F y = m a y = F
a x = 0 a y = F m = q E m = q U m d → x = v 0 t = 2.10 7 t y = 1 2 a y x v 0 2 = 1 2 q U m d v 0 2 x 2 = 2 x 2
a. Vậy phương trình quỹ đạo có dạng: y = 1 2 a y x v 0 2 = 1 2 q U m d v 0 2 x 2 = 2 x 2
b. Tính quãng đường electron đi được theo phương Ox khi nó ra khỏi tụ.
Dựa theo thành phần nằm ngang Ox ta có: x = l = 5.10 − 2 m
c. Vận tốc electron khi rời khỏi tụ:
v x = v 0 v y = v 0 y + a y t → x = v 0 t → t = x v 0 v x = 2.10 7 v y = 0 + q U m d x v 0 = 0 , 4.10 7 → v = v x 2 + v y 2 = 2.10 7
d. Công của lực điện trường khi electron bay trong tụ.
Khi electron bay ra khỏi tụ thì nó đã đi được quãng đường theo phương Oy là: y = 2 x 2
→ x = l = 5.10 − 2 m y = 2 x 2 = 50.10 − 4 m = 5 m m
Công của lực điện trường: A = F . d . c o s F → , d → ⏟ y = F . y → A = q E y = q U d y = 7 , 28.10 − 18
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Chọn đáp án B
Công của lực điện trường tác dụng lên electron bằng độ biến thiên động năng
A = q U A B = m v 2 2 - m v 0 2 2 ↔ U A B = m v 2 2 q = - 284 V
Thế năng electron nhận được khi đi qua hiệu điện thế tăng tốc chuyển thành động năng của electron
Khi electron chuyển động vào vùng từ trường đều với vận tốc v → vuông góc với B → thì quỹ đạo chuyển động của electron là đường tròn bán kính R được xác định theo công thức: R = m v e B
Để electron không thể bay xuyên qua vùng từ trường đó thì bán kính quỹ đạo là: