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如图所示为电视机中显像管的原理示意图,电子枪中的灯丝因加热而逸出电子,这些电子再经加速电场加速后,从O点进入由磁偏转线圈产生的圆形匀强磁场区域中,经过偏转磁场后打

网友投稿  2022-11-15 00:00:00  互联网

◎ 题目

如图所示为电视机中显像管的原理示意图,电子枪中的灯丝因加热而逸出电子,这些电子再经加速电场加速后,从O点进入由磁偏转线圈产生的圆形匀强磁场区域中,经过偏转磁场后打到荧光屏MN上,使荧光屏发出荧光形成图象.磁场方向垂直于圆面,磁场区域的中心为O′,半径为r.当不加磁场时,电子束将通过O′点打到荧光屏的中心Q点.已知电子的质量为m,电量为e,加速电压为U,磁场区域的最右端到荧光屏的距离为9r.不计从灯丝逸出的电子的初速度和电子之间的相互作用.
(1)电子飞出电场时的速度为多大?
(2)荧光的亮度与电子对荧光屏的冲击有关.当不加偏转磁场时,电子束射到荧光屏中心Q点,设电子全部被荧光屏吸收,则每个电子以多大的冲量冲击荧光屏?
(3)偏转磁场的强弱会影响电子偏离荧光屏中心的距离.当加偏转磁场且磁感应强度B=
1
r

2mU
3e
时,电子束将射到荧光屏上的P点,则PQ间距L为多少?
魔方格

◎ 答案

(1)设电子射出电场时的速度为v,根据动能定理有:eU=
1
2
mv2

解得:v=

2Ue
m

(2)以电子为研究对象,根据动量定理有:I=0-mv;
解得:I=

2meU

根据牛顿第三定律,电子对荧光屏的冲量大小为I=I=

2meU

(3)电子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力充当向心力,根据牛顿第二定律有:Bev=m
v2
R


魔方格

电子在磁场中偏转的半径R和r有以下关系:tan
α
2
=
r
R

同时tanα=
L
10r

代入 B=
1
r

2mU
3e

解得:L=10

3
r

答:(1)电子飞出电场时的速度为

2Ue
m

(2)每个电子以

2meU
的冲量冲击荧光屏;
(3)PQ间距L为10

3
r

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示为电视机中显像管的原理示意图,电子枪中的灯丝因加热而逸出电子,这些电子再经加速电场加速后,从O点进入由磁偏转线圈产生的圆形匀强磁场区域中,经过偏转磁场后打…”主要考查了你对  【向心力】,【牛顿第二定律】,【动能定理】,【动量定理】,【带电粒子在匀强磁场中的运动】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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