【題目】電視機中顯像管(抽成真空玻璃管)的成像原理主要是靠電子槍產(chǎn)生高速電子束,并在變化的磁場作用下發(fā)生偏轉,打在熒光屏不同位置上發(fā)出熒光而形成像。顯像管的原理示意圖(俯視圖)如圖甲所示,在電子槍右側的偏轉線圈可以產(chǎn)生使電子束沿紙面發(fā)生偏轉的磁場,偏轉的磁場可簡化為由通電螺線管產(chǎn)生的與紙面垂直的磁場,該磁場分布的區(qū)域為圓形(如圖乙所示),其磁感應強度B=μNI,式中μ為磁常量,N為螺線管線圈的匝數(shù),I為線圈中電流的大小。由于電子的速度極大,同一電子穿過磁場過程中可認為磁場沒有變化,是穩(wěn)定的勻強磁場。已知電子質量為m,電荷量為e,電子槍加速電壓為U,磁常量為μ,螺線管線圈的匝數(shù)N,偏轉磁場區(qū)域的半徑為r,其圓心為O點。當沒有磁場時,電子束通過O點,打在熒光屏正中的M點,O點到熒光屏中心的距離OM=L。若電子被加速前的初速度和所受的重力、電子間的相互作用力以及地磁場對電子束的影響均可忽略不計,不考慮相對論效應及磁場變化所激發(fā)的電場對電子束的作用。

(1)求電子束經(jīng)偏轉磁場后打到熒光屏上P點時的速率;

(2)若電子束經(jīng)偏轉磁場后速度的偏轉角θ=60°,求此種情況下電子穿過磁場時,螺線管線圈中電流I0的大小;

(3)當線圈中通入如圖丙所示的電流,其最大值為第(2)問中電流的0.5倍。求電子束打在熒光屏上發(fā)光所形成“亮線”的長度。

【答案】(123

【解析】試題分析:(1)設經(jīng)過電子槍加速電場加速后,電子的速度大小為v。

根據(jù)動能定理有: 2分)

解得: 1分)

2)設電子在磁場中做圓運動的半徑為,運動軌跡如圖所示。

根據(jù)幾何關系有: 1分)

洛倫茲力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律有: 1分)

由題知

解得: 1分)

3)設線圈中電流為0.5I0時,偏轉角為,此時電子在屏幕上落點距M點最遠。

此時磁感應強度,

軌跡圓半徑1分)

1分)

電子在屏幕上落點距M點最遠距離1分)

亮線長度1分)

練習冊系列答案
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【題目】2016年11月18日14時07分,神舟十一號載人飛船返回艙平安降落在內蒙古阿木古郎大草原著陸場,如圖所示,假設神舟十一號返航過程中某段時間內在近地軌道上運行,則與在地球同步軌道上運行的某通信衛(wèi)星相比(神舟十一號和該通信衛(wèi)星均認為做勻速圓周運動)

A. 神舟十一號的線速度大于該通信衛(wèi)星的線速度

B. 神舟十一號的角速度大于該通信衛(wèi)星的角速度

C. 神舟十一號的周期大于該通信衛(wèi)星的周期

D. 神舟十一號的加速度大于該通信衛(wèi)星的加速度

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AU先變大后變小

BI先變大后變小

CU與I的比值先變小后變大

DU變化量與I變化量的比值不變

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【題目】下列情況中的物體,能看作質點的是

A. 太空中繞地球運行的衛(wèi)星

B. 正在沖線的百米賽跑運動員

C. 勻速行駛著的汽車的車輪

D. 正在躍過橫桿的跳高運動員

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【題目】某質點繞圓軌道做勻速圓周運動時,下列說法中不正確的是(

A. 因為它的速度方向時刻改變,因而它是變速運動

B. 因為它的速度大小不改變,因而它是勻速運動

C. 做勻速圓周運動的物體處于平衡狀態(tài)

D. 做勻速圓周運動的物體處于勻變速運動狀態(tài)

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A. A的示數(shù)增大 B. V2的示數(shù)增大

C. △V3△I的比值大于r D. △V1大于△V2

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【題目】(5分)一個實驗小組在“探究彈力和彈簧伸長的關系”的實驗中:

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(2)乙同學使用兩條不同的輕質彈簧a和b,得到彈力與彈簧長度的圖象如圖丙所示。下列表述正確的是 。

A.a(chǎn)的原長比b的長

B.a(chǎn)的勁度系數(shù)比b的大

C.a(chǎn)的勁度系數(shù)比b的小

D.測得的彈力與彈簧的長度成正比

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