某电子以固定的正电荷为圆心在匀强磁场中做匀速圆周运动,磁场方向垂直于它的运动平面,电子所受电场力恰好是磁场对它作用力的3倍.若电子电量为e,质量为m,磁感应强度为B.那么,电子运动的角速度可能是( )A. 4BemB. 3BemC. 2BemD. Bem
问题描述:
某电子以固定的正电荷为圆心在匀强磁场中做匀速圆周运动,磁场方向垂直于它的运动平面,电子所受电场力恰好是磁场对它作用力的3倍.若电子电量为e,质量为m,磁感应强度为B.那么,电子运动的角速度可能是( )
A.
4Be m
B.
3Be m
C.
2Be m
D.
Be m
答
当洛伦兹力方向和电场力方向相同时,有:F电+evB=m
=mvω…①v2 r
其中:F电=3evB…②
联立①②解得:ω=
4eB m
当洛伦兹力方向和电场力方向相反时,有:F电-evB=mvω…③
联立②③得:ω=
,故AC正确,BD错误.2eB m
故选:AC.
答案解析:由于不知道磁场方向和电荷运动方向,但是知道洛伦兹力和速度垂直,因此分洛伦兹力指向圆心和背离圆心两种情况进行分析,然后根据向心力公式列方程即可求解.
考试点:带电粒子在匀强磁场中的运动;牛顿第二定律;向心力.
知识点:本题在电磁场中结合电场力和洛伦兹力考查了圆周运动问题,关键是熟练运用向心力公式的各种表达式正确解答.