如图所示,是电视显像管工作原理图.炽热的金属丝发*出电子,在金属丝K和金属板M之间加一电压U,使电子在真空中加...
来源:语文精选馆 3.15W
问题详情:
如图所示,是电视显像管工作原理图.炽热的金属丝发*出电子,在金属丝K和金属板M之间加一电压U,使电子在真空中加速后,从金属板的小孔C穿出,进入有界abcd矩形匀强磁场,经匀强磁场*出后,打在荧光屏上,荧光屏被电子束撞击而发光.已知电子的比荷=×1011 C/kg,匀强磁场的磁感应强度B=1.0×10-4 T,磁场的长度l=12 cm,磁场的右边界距离荧光屏L=15 cm.加速电压U=20 V时,电子恰好从有界匀强磁场的右下角c点飞出.不计电子间的相互作用及重力影响.求:
(1)电子*入磁场时的速度大小;
(2)电子在磁场中运动的轨道半径;
(3)电子打在荧光屏上的亮点与荧光屏中心O点的距离.
【回答】
(1)设电子到达金属板的小孔C时的速度为v,根据动能定理
eU=mv2
v==2.7×106 m/s
电子离开C后做匀速直线运动,所以电子*入磁场时的速度大小等于2.7×106 m/s.
(2)设电子在磁场中运动的轨道半径为R,根据牛顿运动定律
evB=m,R==15 cm
(3)如图所示,设电子打在荧光屏上的A点,距离中心O点距离为x,磁场一半的宽度为x1,电子在磁场中的偏转角为θ,由图及几何知识可知,
x1=R-=6 cm
x=x1+Ltanθ
tanθ=
代入数据解得x=26 cm
*:(1)2.7×106 m/s (2)15 cm (3)26 cm
知识点:专题六 电场和磁场
题型:综合题