圖甲為電視機(jī)中顯像管的原理示意圖，電子槍中的燈絲加熱陰極而逸出電子，電子經(jīng)電場(chǎng)加速后，從O點(diǎn)進(jìn)入由磁偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中，經(jīng)過偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)后打到熒光屏MN上，在熒光屏上形成圖像，不計(jì)電子的初速度和重力。已知電子質(zhì)量為m、電荷量為e，加速電場(chǎng)的電壓為U，假設(shè)偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)分布在邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形區(qū)域abcd內(nèi)，磁場(chǎng)方向垂直紙面，且磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示。磁場(chǎng)區(qū)域左邊界的中點(diǎn)與O點(diǎn)重合，ab邊與OO′平行，右邊界bc與熒光屏之間的距離為s。由于磁場(chǎng)區(qū)域較小，電子速度很大，通過磁場(chǎng)時(shí)間t遠(yuǎn)小于磁場(chǎng)變化周期T，不計(jì)電子之間的相互作用。
   （1）若電視機(jī)工作中由于故障導(dǎo)致偏轉(zhuǎn)線圈中電流突然消失，其它部分工作正常，在熒光屏中心形成這點(diǎn)亮斑。設(shè)所有電子垂直打在熒光屏上后，全部被熒光屏吸收，且電子形成的電子為I，求熒光屏所受平均作用力F大�。ㄓ肐、U、e、m表示）
   （2）為使所有的電子都能從磁場(chǎng)的bc邊射出，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值B0及熒光屏上亮線的最大長(zhǎng)度D（設(shè)電子不會(huì)打在熒光屏之外）。
             
（20分）解：（1）由動(dòng)定理得 ……………………（2分）設(shè)時(shí)間t內(nèi)有N個(gè)電子打在熒我屏上，則有I=Ne/t ……………………（1分）根據(jù)動(dòng)量定理知 Ft=Nmv－0 ……………………（1分）由上三式得 ……………………（1分）（2）當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0或－B0時(shí)（垂直于紙面向外為正方向），電子剛好從b點(diǎn)或c點(diǎn)射出，設(shè)此時(shí)圓周的半徑為R，如圖所示。根據(jù)勾股定理有 ……………（2分）解得 R=5/4 ……………………（2分）電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，洛侖茲力提供向心力，因此有 ……（3分）解得 …………（2分）設(shè)電子偏離原來方向的角度為α，據(jù)勾股定理可知 …………（2分）設(shè)電子打在熒光屏上離O′點(diǎn)的最大距離為d，則 ………………（2分）由于偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向隨時(shí)間變化，根據(jù)對(duì)稱性可知，熒光屏上的亮線最大長(zhǎng)度為D=2d+l+ ………………（2分）
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

精英家教網(wǎng)如圖甲為電視機(jī)顯像管的整體結(jié)構(gòu)示意圖，其左端尾部是電子槍，被燈絲K加熱的陰極能發(fā)射大量的“熱電子”，“熱電子”經(jīng)過加速電壓U加速后形成電子束，高速向右射出．在顯像管的頸部裝有兩組相互垂直的磁偏轉(zhuǎn)線圈L，圖乙是其中一組“縱向”偏轉(zhuǎn)線圈從右側(cè)向左看去的示意圖，當(dāng)在磁偏轉(zhuǎn)線圈中通入圖示方向的電流時(shí)，在顯像管頸部形成水平向左（即甲圖中垂直紙面向外）的磁場(chǎng)，使自里向外（即甲圖中自左向右）射出的電子束向上偏轉(zhuǎn)； 若該線圈通入相反方向的電流，電子束則向下偏轉(zhuǎn)．改變線圈中電流的大小，可調(diào)節(jié)偏轉(zhuǎn)線圈磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，電子束的縱向偏轉(zhuǎn)量也隨之改變．這樣，通過控制加在“縱向”偏轉(zhuǎn)線圈上的交變電壓，就可以控制電子束進(jìn)行“縱向”（豎直方向）掃描．同理，與它垂直放置在頸部的另一組“橫向”偏轉(zhuǎn)線圈，通入適當(dāng)?shù)慕蛔冸娏鲿r(shí)，能控制電子束進(jìn)行“橫向”（水平方向）掃描．兩組磁偏轉(zhuǎn)線圈同時(shí)通入適當(dāng)?shù)慕蛔冸娏鲿r(shí)，可控制電子束反復(fù)地在熒光屏上自上而下、自左而右的逐行掃描，從而恰好能將整個(gè)熒光屏“打亮”．如果發(fā)現(xiàn)熒光屏上亮的區(qū)域比正常時(shí)偏小，則可能是下列哪些原因引起的（　�。�

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖（甲）所示為電視機(jī)中顯像管的原理示意圖，電子槍中的燈絲加熱陰極而逸出電子，這些電子再經(jīng)加速電場(chǎng)加速后，從O點(diǎn)進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中，經(jīng)過偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)后打到熒光屏MN上，使熒光屏發(fā)出熒光形成圖象，不計(jì)逸出電子的初速度和重力．已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e，加速電場(chǎng)的電壓為U，偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)分布在邊長(zhǎng)為l的正方形abcd區(qū)域內(nèi)，磁場(chǎng)方向垂直紙面，且磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示．在每個(gè)周期內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度都是從-B0均勻變化到B0．磁場(chǎng)區(qū)域的左邊界的中點(diǎn)與O點(diǎn)重合，ab邊與OO′平行，右邊界bc與熒光屏之間的距離為s．由于磁場(chǎng)區(qū)域較小，且電子運(yùn)動(dòng)的速度很大，所以在每個(gè)電子通過磁場(chǎng)區(qū)域的過程中，可認(rèn)為磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，即為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，不計(jì)電子之間的相互作用．

（1）求電子射出加速電場(chǎng)時(shí)的速度大小
（2）為使所有的電子都能從磁場(chǎng)的bc邊射出，求偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值B0
（3）熒光屏上亮線的最大長(zhǎng)度是多少．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

精英家教網(wǎng)如圖所示，圖甲為電視機(jī)顯像管的結(jié)構(gòu)示意圖，其左端尾部是電子槍，陰極發(fā)射的“熱電子”經(jīng)過電壓U加速后形成電子束，向右高速射出．在顯像管的頸部裝有兩組相互垂直的偏轉(zhuǎn)線圈L，圖乙是其中一組“縱向”偏轉(zhuǎn)線圈從右側(cè)向左側(cè)看去的示意圖，當(dāng)偏轉(zhuǎn)線圈中有圖示方向的電流時(shí)，在顯像管頸部形成水平向左（即甲圖中垂直紙面向外）的磁場(chǎng)，使自里向外（即甲圖中自左向右）射出的電子向上偏轉(zhuǎn)；若該線圈中的電流反向，電子則向下偏轉(zhuǎn)．改變線圈中電流的大小，可改變偏轉(zhuǎn)線圈磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，電子的縱向偏轉(zhuǎn)量也隨之改變．這樣，控制加在“縱向”偏轉(zhuǎn)線圈上的交變電壓，就可控制電子束進(jìn)行“縱向”（豎直方向）掃描．同理，與它垂直的另一組“橫向”偏轉(zhuǎn)線圈，通入適當(dāng)?shù)慕蛔冸娏鲿r(shí)，則能控制電子束進(jìn)行“橫向”（水平方向）掃描．這樣，兩組偏轉(zhuǎn)線圈可控制電子束反復(fù)在熒光屏上自上而下、自左而右的掃描，從而恰好將整個(gè)熒光屏“打亮”．若發(fā)現(xiàn)熒光屏出現(xiàn)一條水平亮帶（即豎直幅度變小，水平幅度正常），則可能是下列哪些因素引起的（　�。�
A、陰極發(fā)射電子的能力不足，單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的電子數(shù)偏少B、加速電場(chǎng)電壓過高，使得電子速率偏大C、通過“橫向”偏轉(zhuǎn)線圈的交變電流的幅度偏小D、通過“縱向”偏轉(zhuǎn)線圈的交變電流的幅度偏小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

精英家教網(wǎng)如圖甲為電視機(jī)顯像管的整體結(jié)構(gòu)示意圖，其左端尾部是電子槍，被燈絲K加熱的陰極能發(fā)射大量的“熱電子”，“熱電子”經(jīng)過加速電壓U加速后形成電子束，高速向右射出．在顯像管的頸部裝有兩組相互垂直的磁偏轉(zhuǎn)線圈L，圖乙是其中一組“縱向”偏轉(zhuǎn)線圈從右側(cè)向左看去的示意圖，當(dāng)在磁偏轉(zhuǎn)線圈中通入圖示方向的電流時(shí)，在顯像管頸部形成水平向左（即甲圖中垂直紙面向外）的磁場(chǎng)，使自里向外（即甲圖中自左向右）射出的電子束向上偏轉(zhuǎn)；若該線圈通入相反方向的電流，電子束則向下偏轉(zhuǎn)．改變線圈中電流的大小，可調(diào)節(jié)偏轉(zhuǎn)線圈磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，電子束的縱向偏轉(zhuǎn)量也隨之改變．這樣，通過控制加在“縱向”偏轉(zhuǎn)線圈上的交變電壓，就可以控制電子束進(jìn)行“縱向”（豎直方向）掃描．同理，與它垂直放置在頸部的另一組“橫向”偏轉(zhuǎn)線圈，通入適當(dāng)?shù)慕蛔冸娏鲿r(shí)，能控制電子束進(jìn)行“橫向”（水平方向）掃描．兩組磁偏轉(zhuǎn)線圈同時(shí)通入適當(dāng)?shù)慕蛔冸娏鲿r(shí)，可控制電子束反復(fù)地在熒光屏上自上而下、自左而右的逐行掃描，從而恰好能將整個(gè)熒光屏“打亮”．如果發(fā)現(xiàn)熒光屏上亮的區(qū)域比正常時(shí)偏小，則可能是下列哪些原因引起的（　　）
A、陰極發(fā)射電子的能力不足，單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的電子數(shù)偏少B、偏轉(zhuǎn)線圈在顯像管的位置過于偏右C、加速電場(chǎng)電壓過低，使得電子速率偏小D、通過偏轉(zhuǎn)線圈的交變電流的最大值偏小，使得偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的最大磁感強(qiáng)度偏小

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案