Một electron được gia tốc bởi hiệu điện thế \(U = 2000V\), sau đó bay vào từ trường đều có

Câu hỏi số 354383:

Vận dụng cao

Một electron được gia tốc bởi hiệu điện thế \(U = 2000V\), sau đó bay vào từ trường đều có cảm ứng từ \(B = {10^{ - 3}}T\) theo phương vuông góc với đường sức từ của từ trường. Biết khối lượng và điện tích của electron là \(m\) và \(e\) mà \(\frac{m}{{\left| e \right|}} = 5,{6875.10^{ - 12}}\,\,\,\left( {kg/C} \right)\). Bỏ qua vận tốc của electron khi mới bắt đầu được gia tốc bởi hiệu điện thế \(U\). Tính bán kính quỹ đạo của electron?

A. 15m

B. 0,15m

C. 0,3m

D. 3cm

Đáp án đúng là: B

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:354383

Phương pháp giải

+ Công của lực điện: \(A = \left| q \right|U\)

+ Định lí biến thiên động năng: \({W_{d2}}-{W_{d1}} = A\)

+ Hạt điện tích \({q_0}\), khối lượng \(m\) bay vào một từ trường đều \(\overrightarrow B \) với vận tốc ban đầu vuông góc với từ trường, có quỹ đạo là một đường tròn nằm trong mặt phẳng vuông góc với từ trường với bán kính: \(R = \frac{{mv}}{{\left| {{q_0}} \right|B}}\)

Giải chi tiết

Công của lực điện: \(A = \left| q \right|U = \left| e \right|U\)

Theo định lí biến thiên động năng ta có: \({W_{d2}}-{W_{d1}} = A\)

Vì bỏ qua vận tốc của electron khi mới bắt đầu được gia tốc bởi hiệu điện thế \(U\) nên \({W_{d1}} = 0\)

\( \Rightarrow \frac{1}{2}m{v^2} = \left| e \right|U \Rightarrow v = \sqrt {\frac{{2\left| e \right|U}}{m}} \)

Bán kính quỹ đạo của electron được xác định bởi công thức:

\(\begin{gathered}
R = \frac{{mv}}{{\left| e \right|B}} = \frac{m}{{\left| e \right|B}}\sqrt {\frac{{2\left| e \right|U}}{m}} = \frac{1}{B}\sqrt {\frac{{2mU}}{{\left| e \right|}}} \hfill \\
\Rightarrow R = \frac{1}{{{{10}^{ - 3}}}}.\sqrt {{{2.2000.5,6875.10}^{ - 12}}} = 0,15m = 15cm \hfill \\
\end{gathered} \)

Đáp án cần chọn là: B

Group 2K9 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K9 Học trực tuyến - Định hướng luyện thi TN THPT, ĐGNL, ĐGTD ngay từ lớp 11 (Xem ngay) cùng thầy cô giáo giỏi trên Tuyensinh247.com. Bứt phá điểm 9,10 chỉ sau 3 tháng, tiếp cận sớm các kì thi.