電視機顯像管中需要用變化的磁場來控制電子束的偏轉(zhuǎn)。圖9甲為顯像管工作原理示意圖,陰極K發(fā)射的電子束(初速不計)經(jīng)電壓為的加速電場后,進入一圓形勻強磁場區(qū),磁場方向垂直于圓面(以垂直圓面向里為正方向),磁場區(qū)的中心為O,半徑為,熒光屏MN到磁場區(qū)中心O的距離為。當不加磁場時,電子束將通過O點垂直打到屏幕的中心點,當磁場的磁感應強度隨時間按圖9乙所示的規(guī)律變化時,在熒光屏上得到一條長為的亮線。由于電子通過磁場區(qū)的時間很短,可以認為在每個電子通過磁場區(qū)的過程中磁場的磁感應強度不變。已知電子的電荷量為,質(zhì)量為,不計電子之間的相互作用及所受的重力。求:
(1)電子打到熒光屏上時速度的大小
(2)磁場磁感應強度的最大值。
(1)
(2)
(8分)(1)電子打到熒光屏上時速度的大小等于它飛出加速電場時的速度大小,設為,由動能定理:
…………(1分)
解得:…………(2分)
(2)當磁感應強度為峰值B0時,電子束有最大偏轉(zhuǎn),在熒光屏上打在Q點,PQ=L。電子運動軌跡如答圖2所示,設此時的偏轉(zhuǎn)角度為,由幾何關(guān)系可知,
,所以:…………(1分)
根據(jù)幾何關(guān)系,電子束在磁場中運動路徑所對圓心角,
…………(1分)
由牛頓第二定律和洛侖茲力公式得
解得:…………(2分)
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

1998年升空的α磁譜儀探索太空中存在的反物質(zhì)和暗物質(zhì),利用質(zhì)譜儀可測定太空中粒子的比荷.如圖6-15所示,當太空中的某一粒子從O點垂直進入磁感應強度B="10" T的勻強磁場后,沿半圓周運動到達P點,測得OP距離為10 cm,從P點離開磁場到Q點,電子計時器記錄數(shù)據(jù)為10-8 s,已知PQ間距離為50 cm,則該粒子的比荷為_______,它可能是_______(填“電子”“正電子”“質(zhì)子”或“反質(zhì)子”).
圖6-15

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

某空間內(nèi)可能存在磁場或電場,也可能磁場和電場同時存在或都不存在,一束不同速率的α射線、β射線和γ射線以同方向進入此空間,如果它們運動軌跡仍為一束,則此空間(   )
A.可能有磁場,無電場
B.磁場及電場可能都存在
C.可能有電場、無磁場
D.可能存在互相垂直的勻強電場及勻強磁場

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖12-1-12所示,平行導體滑軌MM/、NN/水平放置,固定在勻強磁場中.磁場的方向與水平面垂直向下.滑線AB、CD橫放其上靜止,形成一個閉合電路.當AB向右滑動時,電路中感應電流的方向及滑線CD受到的磁場力的方向分別為(   )

A、電流方向沿ABCDA,受力方向向右;
B、電流方向沿ABCDA,受力方向向左;
C、電流方向沿ADCBA,受力方向向右;
D、電流方向沿ADCBA,受力方向向左.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示,水平放置的平行金屬板A帶正電,B帶負電,A、B間距離為d,勻強電場的場強為E,勻強磁場的磁感應強度為B,方向垂直紙面向里,今有一帶電粒子A、B間豎直平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓運動,則帶電粒子的轉(zhuǎn)動方向為______時針方向,速率為______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

以豎直向上為y軸正方向的平面直角系xOy,如圖所示.在第一、四象限內(nèi)存在沿x軸負方向的勻強電場E1,在第二、三象限內(nèi)存在著沿y軸正方向的勻強電場E2和垂直于xOy平面向外的勻強磁場.現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球從坐標原點O以初速度v0沿與x軸正方向成45°角的方向射出.已知兩電場的電場強度E1=E2=
mg
q
,磁場的磁感應強度為B.
(1)求小球離開O點后第一次經(jīng)過y軸所用的時間;
(2)求小球離開O點后第三次經(jīng)過y軸的坐標;
(3)若小球從O點以某一初速度沿與x軸正方向成135°角的方向射出且能再次回到O點,則該初速度的大小為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖所示,水平正對放置的帶電平行金屬板間的勻強電場方向豎直向上,勻強磁場方向垂直紙面向里,一帶電小球從光滑絕緣軌道上的a點由靜止釋放,經(jīng)過軌道端點P進入板間后恰好沿水平方向做勻速直線運動.現(xiàn)在使小球從稍低些的b點由靜止釋放,經(jīng)過軌道端點P進入兩板之間的場區(qū).關(guān)于小球和小球現(xiàn)在運動的情況以下判斷中正確的是( 。
A.小球可能帶負電
B.小球在電、磁場中運動的過程動能增大
C.小球在電、磁場中運動的過程電勢能增大
D.小球在電、磁場中運動的過程機械能總量不變

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

光滑絕緣水平面上有一個帶電質(zhì)點正以速度v向右勻速運動.如果加一個水平方向的勻強電場,經(jīng)過一段時間后,該質(zhì)點的速度與初始速度等大反向;如果不加電場,而加一豎直向下的勻強磁場,經(jīng)過相同的時間,該質(zhì)點的速度也與初始速度等大反向,求勻強電場的電場強度E和勻強磁場的磁感應強度B的比值
E
B

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,L1和L2是輸電線,甲是電壓互感器,乙是電流互感器。若已知甲的變壓比為1000:1,乙的變流比為100:l,并且已知加在電壓表兩端的電壓為220V,通過電流表的電流為10A,則輸電線的輸送功率為( ) 
A.2.2×103W   
B.2.2×10-2W   
C.2.2×l08W  D.2.2×104W

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