题目内容
显像管是电视机的重要部件，在生产显像管的阴极时，需要用到去离子水．如果去离子水的质量不好，会导致阴极材料中含有较多的SO
离子，用这样的阴极材料制作显像管，将造成电视机的画面质量变差．显像管的简要工作原理如图所示：阴极K发出的电子（初速度可忽略不计）经电压为U的高压加速电场加速后，沿直线PQ进入半径为r的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面，圆形磁场区域的圆心O在PQ直线上，荧光屏M与PQ垂直，整个装置处于真空中．若圆形磁场区域内的磁感应强度的大小或方向发生变化，都将使电子束产生不同的偏转，电子束便可打在荧光屏M的不同位置上，使荧光屏发光而形成图象，其中Q点为荧光屏的中心．不计电子和SO42-离子所受的重力及它们之间的相互作用力．
（1）已知电子的电量为e，质量为me，求电子射出加速电场时的速度大小；
（2）在圆形磁场区域内匀强磁场的磁感应强度大小为B时，电子离开磁场时的偏转角大小为θ（即出射方向与入射方向所夹的锐角，且θ未知），请推导tan
的表达式；（3）若由于去离子水的质量不好，导致阴极材料中含有较多的SO
离子，使得阴极在发出电子的同时还发出一定量的SO
离子，SO
离子打在荧光屏上，屏上将出现暗斑，称为离子斑．请根据下面所给出的数据，通过计算说明这样的离子斑将主要集中在荧光屏上的哪一部位．（电子的质量me=9.1×10-31kg，SO42-离子的质量mso=1.6×10-25kg）
【答案】分析：电子动能的增加等于电场力做功；电子进入磁场后做匀速圆周运动，根据洛仑兹力公式提供向心力；SO42-离子（电荷量大小为2e）通过圆形磁场区后的偏转角度代人第二问即可．
解答：
解：（1）设电子经电场加速后的速度为v，对于电子被电场加速的过程运用动能定理有：
解得：
（2）电子进入磁场后做匀速圆周运动，设电子在磁场中的运动半径为R，根据洛仑兹力公式和牛顿第二定律有：
解得：
=
根据如图2所示的几何关系可知：
（3）由第（2）问的结果可知，若SO42-离子（电荷量大小为2e）通过圆形磁场区后的偏转角度为θ'，则
所以
即SO42-离子的偏转角远小于电子的偏转角，所以，观看到的离子斑将主要集中在荧光屏上的中央位置附近．
答：（1）电子射出加速电场时的速度是
；
（2）tan
的表达式
；
（3）这样的离子斑将主要集中在荧光屏上的中央位置附近．
点评：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．注意左手定则与右手定则的区别．
解答：
解：（1）设电子经电场加速后的速度为v，对于电子被电场加速的过程运用动能定理有：解得：
（2）电子进入磁场后做匀速圆周运动，设电子在磁场中的运动半径为R，根据洛仑兹力公式和牛顿第二定律有：
解得：
=根据如图2所示的几何关系可知：
（3）由第（2）问的结果可知，若SO42-离子（电荷量大小为2e）通过圆形磁场区后的偏转角度为θ'，则
所以
即SO42-离子的偏转角远小于电子的偏转角，所以，观看到的离子斑将主要集中在荧光屏上的中央位置附近．
答：（1）电子射出加速电场时的速度是
；（2）tan
的表达式；（3）这样的离子斑将主要集中在荧光屏上的中央位置附近．
点评：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．注意左手定则与右手定则的区别．
练习册系列答案
学练快车道快乐假期暑假作业新疆人民出版社系列答案
浙大优学小学年级衔接导与练浙江大学出版社系列答案
小学暑假作业东南大学出版社系列答案
津桥教育暑假拔高衔接广东人民出版社系列答案
波波熊暑假作业江西人民出版社系列答案
相关题目
随着生活水平的提高，电视机已进入千家万户，显像管是电视机的重要组成部分．如图所示，为电视机显像管及其偏转线圈L的示意图．如果发现电视画面的幅度比正常时偏小，不可能是下列哪些原因引起（ ）
显像管是电视机的重要部件，在生产显像管的阴极时，需要用到去离子水．如果去离子水的质量不好，会导致阴极材料中含有较多的SO
的表达式；