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.

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

v 20
r
,得到电子运动半径为r=
mv0
eB

根据数学知识有,tan
θ
2
=
l
2
r
l
2r
,tanθ=
2tan
θ
2
1−tan2
θ
2

PP0之间的距离d=Ltanθ
代入整理得,d=
4mv0eBLl
4m2
v 20
e2B2l2

答:PP0之间的距离d=
4mv0eBLl
4m2
v 20
e2B2l2