(18分)顯像管是電視機(jī)的重要部件,在生產(chǎn)顯像管的陰極時(shí),需要用到去離子水。如果去離子水的質(zhì)量不好,會(huì)導(dǎo)致陰極材料中含有較多的SO42-離子,用這樣的陰極材料制作顯像管,將造成電視機(jī)的畫面質(zhì)量變差。顯像管的簡(jiǎn)要工作原理如圖所示:陰極K發(fā)出的電子(初速度可忽略不計(jì))經(jīng)電壓為U的高壓加速電場(chǎng)加速后,沿直線PQ進(jìn)入半徑為r的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁場(chǎng)方向垂直紙面,圓形磁場(chǎng)區(qū)域的圓心O在PQ直線上,熒光屏M與PQ垂直,整個(gè)裝置處于真空中。若圓形磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小或方向發(fā)生變化,都將使電子束產(chǎn)生不同的偏轉(zhuǎn),電子束便可打在熒光屏M的不同位置上,使熒光屏發(fā)光而形成圖象,其中Q點(diǎn)為熒光屏的中心。不計(jì)電子和SO42-離子所受的重力及它們之間的相互作用力。
(1)已知電子的電量為e,質(zhì)量為me,求電子射出加速電場(chǎng)時(shí)的速度大小;
(2)在圓形磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B時(shí),電子離開磁場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角大小為θ(即出射方向與入射方向所夾的銳角,且θ未知),請(qǐng)推導(dǎo)tan的表達(dá)式;
(3)若由于去離子水的質(zhì)量不好,導(dǎo)致陰極材料中含有較多的SO42-離子,使得陰極在發(fā)出電子的同時(shí)還發(fā)出一定量的SO42-離子,SO42-離子打在熒光屏上,屏上將出現(xiàn)暗斑,稱為離子斑。請(qǐng)根據(jù)下面所給出的數(shù)據(jù),通過計(jì)算說明這樣的離子斑將主要集中在熒光屏上的哪一部位。(電子的質(zhì)量me=9.1×10-31kg,SO42-離子的質(zhì)量mso=1.6×10-25kg)
解析:
(1)設(shè)電子經(jīng)電場(chǎng)加速后的速度為v,對(duì)于電子被電場(chǎng)加速的過程運(yùn)用動(dòng)能定理有 (3分)
解得 (2分)
(2)電子進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng),設(shè)電子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)半徑為R,根據(jù)洛侖茲力公式和牛頓第二定律有
(3分)
解得 = (2分)
根據(jù)如圖所示的幾何關(guān)系可知
tan= (4分)
(3)由第(2)問的結(jié)果可知,若SO42-離子(電荷量大小為2e)通過圓形磁場(chǎng)區(qū)后的偏轉(zhuǎn)角度為,則 (1分)
所以 (1分)
即SO42-離子的偏轉(zhuǎn)角遠(yuǎn)小于電子的偏轉(zhuǎn)角,所以,觀看到的離子斑將主要集中在熒光屏上的中央位置附近。 (2分)
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科目:高中物理 來源: 題型:
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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解
2- 4 |
θ |
2 |
2- 4 |
2- 4 |
2- 4 |
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科目:高中物理 來源:2011-2012學(xué)年江蘇省高三高考一輪復(fù)習(xí)第八章第2單元物理試卷(解析版) 題型:選擇題
隨著生活水平的提高,電視機(jī)已進(jìn)入千家萬(wàn)戶,顯像管是電視機(jī)的重要組成部分.如圖2所示為電視機(jī)顯像管及其偏轉(zhuǎn)線圈L的示意圖.如果發(fā)現(xiàn)電視畫面的幅度比正常時(shí)偏小,不可能是下列哪些原因引起的 ( )
A.電子槍發(fā)射能力減弱,電子數(shù)減少
B.加速電場(chǎng)的電壓過高,電子速率偏大
C.偏轉(zhuǎn)線圈匝間短路,線圈匝數(shù)減少
D.偏轉(zhuǎn)線圈的電流過小,偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)減弱
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科目:高中物理 來源:人教版高三物理磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用 題型:選擇題
隨著生活水平的提高,電視機(jī)已進(jìn)入千家萬(wàn)戶, 顯像管是電視機(jī)的重要組成部分.如圖所示為電視機(jī)顯像管及其偏轉(zhuǎn)線圈L的示意圖.如果發(fā)現(xiàn)電視畫面的幅度比正常時(shí)偏小,不可能是下列哪些原因引起的 ( ) 圖2
A.電子槍發(fā)射能力減弱,電子數(shù)減少
B.加速電場(chǎng)的電壓過高,電子速率偏大
C.偏轉(zhuǎn)線圈匝間短路,線圈匝數(shù)減少
D.偏轉(zhuǎn)線圈的電流過小,偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)減弱
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