问题 问答题

电视机显像管中,电子束的偏转是用磁偏转技术实现的,在电子枪中产生的电子经过加速电场加速后射出,从P点进入并通过圆形区域后,打到荧光屏上,如下图所示.如果圆形区域中不加磁场,电子一直打到荧光屏上的中心O点的动能为E;在圆形区域内加垂直于圆面、磁感应强度为B的匀强磁场后,电子将打到荧光屏的上端N点.已知ON=h,PO=L.电子的电荷量为e,质量为

m.求

(1)电子打到荧光屏上的N点时的动能是多少?说明理由;

(2)电子在电子枪中加速的加速电压是多少?

(3)电子在磁场中做圆周运动的半径R是多少?

答案

(1)电子经过偏转磁场时洛伦兹力不做功,根据动能定理可知,电子打到荧光屏上的N点时的动能仍为E.

(2)根据动能定理得:eU=E,得U=

E
e

(3)电子在磁场中由洛伦兹力提供向心力而做圆周运动,根据牛顿第二定律得

   evB=m

v2
R

得,R=

mv
eB

又E=

1
2
mv2

解得,R=

2mE
eB

答:(1)电子打到荧光屏上的N点时的动能是E,因为电子经过偏转磁场时洛伦兹力不做功.

(2)电子在电子枪中加速的加速电压是

E
e

(3)电子在磁场中做圆周运动的半径R是

2mE
eB

选择题
填空题