电视机显像管(抽成真空玻璃管)的成像原理主要是靠电子*产生高速电子束,并在变化的磁场作用下发生偏转,打在荧光屏...
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电视机显像管(抽成真空玻璃管)的成像原理主要是靠电子*产生高速电子束,并在变化的磁场作用下发生偏转,打在荧光屏不同位置上发出荧光而成像。显像管的原理示意图(俯视图)如图*所示,在电子*右侧的偏转线圈可以产生使电子束沿纸面发生偏转的磁场(如图乙所示),其磁感应强度B=μNI,式中μ为磁常量,N为螺线管线圈的匝数,I为线圈中电流的大小。由于电子的速度极大,同一电子穿过磁场过程中可认为磁场没有变化,是稳定的匀强磁场。
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已知电子质量为m,电荷量为e,电子*加速电压为U,磁通量为μ,螺线管线圈的匝数为N,偏转磁场区域的半径为r,其圆心为O点。当没有磁场时,电子束通过O点,打在荧光屏正中的M点,O点到荧光屏中心的距离OM=L。若电子被加速前的初速度和所受的重力、电子间的相互作用力以及地磁场对电子束的影响均可忽略不计,不考虑相对论效应以及磁场变化所激发的电场对电子束的作用。
(1)求电子束经偏转磁场后打到荧光屏上P点时的速率;
(2)若电子束经偏转磁场后速度的偏转角=60°,求此种情况下电子穿过磁场时,螺线管线圈中电流的大小;
(3)当线圈中通入如图*所示的电流,其最大值为第(2)问中电流的0.5倍,求电子束打在荧光屏上发光形成“亮线”的长度。
【回答】
(1)(2)(3)
【解析】
试题分析:(1)设经过电子*加速电场加速后,电子的速度大小为v. 根据动能定理有:eU=mv2 解得: 1 (3)设线圈中电流为0.5I0时,偏转角为θ1,此时电子在屏幕上落点距M点最远. 此时磁感应强度B1=0.5μNI0=QUOTE轨迹圆半径
电子在屏幕上落点距M点最远距离
亮线长度
考点:带电粒子在电场中的运动
【名师点睛】考查电子受电场力做功,应用动能定理;电子在磁场中,做匀速圆周运动,运用牛顿第二定律求出半径表达式;同时运用几何关系来确定半径与已知长度的关系。
知识点:带电粒子在电场中的运动
题型:计算题
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