Question

(12分)在電視機的設(shè)計制造過程中，要考慮到地磁場對電子束偏轉(zhuǎn)的影響，可采用某種技術(shù)進行消除．為確定地磁場的影響程度，需先測定地磁場的磁感應(yīng)強度的大小，在地球的北半球可將地磁場的磁感應(yīng)強度分解為水平分量B₁和豎直向下的分量B₂，其中B₁沿水平方向，對電子束影響較小可忽略，B₂可通過以下裝置進行測量．如圖11所示，水平放置的顯像管中電子(質(zhì)量為m，電荷量為e)從電子槍的熾熱燈絲上發(fā)出后(初速度可視為0)，先經(jīng)電壓為U的電場加速，然后沿水平方向自南向北運動，最后打在距加速電場出口水平距離為L的屏上，電子束在屏上的偏移距離為d.

(1)試判斷電子束偏向什么方向；

(2)試求地磁場的磁感應(yīng)強度的豎直分量B₂.

 

 

Answer 1

【答案】

(1)向東偏　(2)

【解析】(1)利用左手定則，可得電子束向東偏．

(2)由題意作出電子的運動軌跡如圖所示．

電子經(jīng)電場加速，由動能定理得：eU＝mv²

電子在磁場中做圓周運動，利用幾何知識得：

R²＝(R－d)²＋L²

洛倫茲力提供向心力evB₂＝m，得：R＝

由以上各式得：B₂＝.