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

21/22

Một electron được gia tốc bởi hiệu điện thế U = 2000 V, sau đó bay vào từ trường đều có cảm ứng từ B = 10-3T theo phương vuông góc với đường sức từ của từ trường. Biết khối lượng và điện tích của electron là m và e mà me=5,6875.10−12kg/C. Bỏ qua vận tốc của electron khi mới bắt đầu được gia tốc bởi hiệu điện thế U. Bán kính quỹ đạo của electron gần nhất với giá trị nào sau đây?

0,15 cm

15 m

15 cm

1,5 cm

Giải thích

Công của electron khi được gia tốc bởi hiệu điện thế U: A = qU=|e|U

Theo định lý biến thiên động năng ta có: Wđ2 – Wđ1 = A

Vì bỏ qua vận tốc của electron khi mới bắt đầu được gia tốc bởi hiệu điện thế U nên Wđ1 = 0

⇒12mv2=eU⇒v=2eUm

Vì electron bay vào từ trường có v→⊥B→ nên lực Lo-ren-xơ là lực hướng tâm, nên ta có:

Bve=mv2r⇒r=mv2Bve=mvBe=1B2mUe=0,15m=15cm

Chọn C