如图所示,为显像管电子束偏转示意图,电子质量为m,电量为e,进入磁感应强度为B的匀强磁场中,该磁场束缚在直径为l的圆形区域,电子初速度v0的方向过圆形磁场的轴心O,轴心到光屏距
问题描述:
如图所示,为显像管电子束偏转示意图,电子质量为m,电量为e,进入磁感应强度为B的匀强磁场中,该磁场束缚在直径为l的圆形区域,电子初速度v0的方向过圆形磁场的轴心O,轴心到光屏距离为L(即P0O=L),设某一时刻电子束打到光屏上的P点,求PP0之间的距离.
答
设电子经过磁场后速度的偏向角为θ,根据几何知识得到,电子在磁场中匀速圆周运动的轨迹所对的圆心角也为θ,如图.
由牛顿第二定律得,
ev0B=m
,得到电子运动半径为r=
v
20
r
mv0
eB
根据数学知识有,tan
=θ 2
=
l 2 r
,tanθ=l 2r
2tan
θ 2 1−tan2
θ 2
PP0之间的距离d=Ltanθ
代入整理得,d=
4mv0eBLl 4m2
−e2B2l2
v
20
答:PP0之间的距离d=
.4mv0eBLl 4m2
−e2B2l2
v
20