题目内容
在电视机的设计制造过程中,考虑到地磁场对电子束偏转的影响,可采用某种技术将其消除.为确定地磁场的影响程度,需先测定地磁场的磁感应强度的大小,在地球的北半球可将地磁场的磁感应强度分解为水平分量B1和竖直向下的分量B2,其中B1在水平方向,对电子束的影响较小可忽略,B2可通过以下装置进行测量.如图所示,水平放置的显像管中的电子(质量为m,电荷量为e)从电子枪的炽热灯丝上发出后(初速度可视为零),先经电压为U的电场加速,然后沿水平方向自南向北运动,最后打在距加速电场出口水平距离为L的屏上,电子束在屏上的偏移距离为d.
(1)试判断电子束偏向什么方向.
(2)求地磁场的磁感应强度的竖直分量B2.
【答案】
(1)向东偏转 (2)
【解析】(1)利用左手定则,可知电子束向东偏转.
(2)由题意作出电子的运动轨迹如图所示,电子经电场加速,由动能定理得:
eU=mv2
电子在磁场中做圆周运动,利用几何知识得:
R2=(R-d)2+L2
洛伦兹力提供向心力,故有:evB2=m
解得:R=
由以上各式得:B2=.
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