问题
选择题
电视机的显像管中,电子束的偏转是用磁偏转技术实现的。电子束经过加速电场后,进入一圆形匀强磁场区,如图所示。磁场方向垂直于圆面,磁场区的中心为O,半径为r。当不加磁场时,电子束将通过O点而打到屏幕的中心M点。为了让电子束射到屏幕边缘P,需要加磁场,如果发现电视画面的幅度比正常的偏小,可能引起的原因是( )
A.电子枪发射能力减弱,电子数减少
B.加速电场的电压过高,电子速率偏大
C.偏转线圈电流增大,偏转磁场增强
D.偏转线圈电流过小,偏转磁场减弱
答案
BD
由动能定理得到电子获得的速度与加速电压的关系.电子进入磁场后由洛伦兹力提供向心力,根据牛顿第二定律得到半径与速度的关系,联立得到半径与加速的电压的关系.根据几何知识分析得知,要使电子束偏转回到P点,要减小电子经过磁场后的偏转角度,由电子的轨迹半径与磁场半径的关系分析所采用的方法.
解:电子在加速电场中:根据动能定理得qU=mv2,得到v=
,电子进入磁场过程:由evB=m
得,电子的轨迹半径为r=
=
,设磁场的半径为R,电子经过磁场后速度的偏向角为θ,根据几何知识得:tan
本题考查带电粒子的加速过程,根据动能定理求粒子得到的速度,带电粒子在磁场中根据牛顿第二定律求半径,由几何知识分析偏转角度,都是基本的思路.