(19分)如图所示,电子显像管由电子枪、加速电场、偏转磁场及荧光屏组成。在加速电场右侧有相距为d、长为l的两平板,两平板构成的矩形区域内存在方向垂直纸面向外的匀强磁场,磁场的右边界与荧光屏之间的距离也为d。荧光屏中点O与加速电极上两小孔S1、S2位于两板的中线上。从电子枪发射质量为m、电荷量为 –e的电子,经电压为U0的加速电场后从小孔S2射出,经磁场偏转后,最后打到荧光屏上。若,不计电子在进入加速电场前的速度。
(1)求电子进入磁场时的速度大小;
(2)求电子到达荧光屏的位置与O点距离的最大值和磁感应强度B的大小;
(3)若撤去磁场,在原磁场区域加上间距仍为d的上、下极板构成的偏转电极,加速电极右侧与偏转电极紧靠。为了使电子经电场偏转后到达荧光屏上的位置与经磁场偏转的最大值相同。在保持O与S2距离不变,允许改变板长的前提下,求所加偏转电压的最小值。
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(19分)如图所示,电子显像管由电子枪、加速电场、偏转磁场及荧光屏组成。在加速电场右侧有相距为d、长为l的两平板,两平板构成的矩形区域内存在方向垂直纸面向外的匀强磁场,磁场的右边界与荧光屏之间的距离也为d。荧光屏中点O与加速电极上两小孔S1、S2位于两板的中线上。从电子枪发射质量为m、电荷量为 –e的电子,经电压为U0的加速电场后从小孔S2射出,经磁场偏转后,最后打到荧光屏上。若,不计电子在进入加速电场前的速度。
(1)求电子进入磁场时的速度大小;
(2)求电子到达荧光屏的位置与O点距离的最大值和磁感应强度B的大小;
(3)若撤去磁场,在原磁场区域加上间距仍为d的上、下极板构成的偏转电极,加速电极右侧与偏转电极紧靠。为了使电子经电场偏转后到达荧光屏上的位置与经磁场偏转的最大值相同。在保持O与S2距离不变,允许改变板长的前提下,求所加偏转电压的最小值。
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(22分)如图所示,电子显像管由电子枪、加速电场、偏转磁场及荧光屏组成。在加速电场右侧有相距为d、长为l的两平板,两平板构成的矩形区域内存在方向垂直纸面向外的匀强磁场,磁场的右边界与荧光屏之间的距离也为d。荧光屏中点O与加速电极上两小孔S1、S2位于两板的中线上。从电子枪发射质量为m、电荷量为 –e的电子,经电压为U0的加速电场后从小孔S2射出,经磁场偏转后,最后打到荧光屏上。若,不计电子在进入加速电场前的速度。
(1) 求电子进入磁场时的速度大小;
(2) 调整匀强磁场的强弱重复实验,电子可打在荧光屏上的不同位置。求电子到达荧光屏的位置与O点距离的最大值和此时磁感应强度B的大小;
(3) 若撤去磁场,在原磁场区域加上间距仍为d的上、下极板构成的偏转电极,加速电极右侧与偏转电极紧靠。为了使电子经电场偏转后到达荧光屏上的位置与经磁场偏转的最大值相同。在保持O与S2距离不变,允许改变板长的前提下,求所加偏转电压的最小值。
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如图所示,电子显像管由电子枪、加速电场、偏转磁场及荧光屏组成。在加速电场右侧有相距为d、长为L的两平板,两平板构成的矩形区域内存在方向垂直纸面向外的匀强磁场,磁场的右边界与荧光屏之间的距离也为d。荧光屏中点O与加速电极上两小孔S1、S2位于两板的中线上。从电子枪发射质量为m、电荷量为e的电子,经电压为U0的加速电场后从小孔S2射出,经磁场偏转后,最后打到荧光屏上。若L=3d/2,不计电子在进入加速电场前的速度。
(1)求电子进入磁场时的速度大小;
(2)求电子到达荧光屏的位置与O点距离的最大值ym和磁感应强度B的大小;
(3)若撤去磁场,在原磁场区域加上间距仍为d的上、下极板构成的偏转电极,加速电极右侧与偏转电极紧靠。为了使电子经电场偏转后到达荧光屏上的位置与经磁场偏转的最大值相同。在保持O与S2距离不变,允许改变板长的前提下,求所加偏转电压的最小值。
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如图所示,电子显像管由电子枪、加速电场、偏转磁场及荧光屏组成。在加速电场右侧有相距为d、长为L的两平板,两平板构成的矩形区域内存在方向垂直纸面向外的匀强磁场,磁场的右边界与荧光屏之间的距离也为d。荧光屏中点O与加速电极上两小孔S1、S2位于两板的中线上。从电子枪发射质量为m、电荷量大小为e的电子,经电压为U0的加速电场后从小孔S2射出,经磁场偏转后,最后打到荧光屏上。若,不计电子在进入加速电场前的速度及其重力。
(1)求电子进入磁场时的速度大小;
(2)求电子到达荧光屏的位置与O点距离的最大值ym和此时磁感应强度B的大小;
(3)若撤去磁场,在原磁场区域加上间距仍为d的上、下极板构成的偏转电极,加速电极右侧与偏转电极紧靠。为了使电子经电场偏转后到达荧光屏上的位置与经磁场偏转的最大值相同。在保持O与S2距离不变,允许改变板长的前提下,求所加偏转电压的最小值。
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如图甲所示为电视机中的显像管的原理示意图,电子枪中的灯丝加热阴极而逸出电子,这些电子再经加速电场加速后,从O点进入由磁偏转线圈产生的偏转磁场中,经过偏转磁场后打到荧光屏MN上,使荧光屏发出荧光形成图像,不计逸出的电子的初速度和重力。已知电子的质量为m、电荷量为e,加速电场的电压为U,偏转线圈产生的磁场分布在边长为l的正方形abcd区域内,磁场方向垂直纸面,且磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。在每个周期内磁感应强度都是从-B0均匀变化到B0。磁场区域的左边界的中点与O点重合,ab边与OO′平行,右边界bc与荧光屏之间的距离为s。由于磁场区域较小,且电子运动的速度很大,所以在每个电子通过磁场区域的过程中,可认为磁感应强度不变,即为匀强磁场,不计电子之间的相互作用。
(1)求电子射出电场时的速度大小。
(2)为使所有的电子都能从磁场的bc边射出,求偏转线圈产生磁场的磁感应强度的最大值。
(3)所有的电子都能从磁场的bc边射出时,荧光屏上亮线的最大长度是多少?
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