如图所示,一电子枪发射出的电子(初速度很小,可视为零)进入加速电场加速后,垂直射入偏转电场,射出后偏转位移为Y,要使偏转位移增大,下列哪些措施是可行的(不考虑电子射出时碰到偏转电极板的情况)( )
A.增大偏转电压U
B.增大加速电压
C.增大偏转极板间距
D.将发射电子改成发射负离子
高三物理选择题中等难度题
如图所示,一电子枪发射出的电子(初速度很小,可视为零)进入加速电场加速后,垂直射入偏转电场,射出后偏转位移为Y,要使偏转位移增大,下列哪些措施是可行的(不考虑电子射出时碰到偏转电极板的情况)( )
A.增大偏转电压U
B.增大加速电压
C.增大偏转极板间距
D.将发射电子改成发射负离子
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电视机的显像管中电子束的偏转是应用磁偏转技术实现的。如图1所示为显像管的原理示意图。显像管中有一个电子枪,工作时阴极发射的电子(速度很小,可视为零)经过加速电场加速后,穿过以O点为圆心、半径为r的圆形磁场区域(磁场方向垂直于纸面),撞击到荧光屏上使荧光屏发光。已知电子质量为m、电荷量为e,加速电场的电压为U,在没有磁场时电子束通过O点打在荧光屏正中央的M点,OM间距离为S。电子所受的重力、电子间的相互作用力均可忽略不计,也不考虑磁场变化所激发的电场对电子束的作用。由于电子经过加速电场后速度很大,同一电子在穿过磁场的过程中可认为磁场不变。
(1)求电子束经偏转磁场后打到荧光屏上时的速率;
(2)若磁感应强度随时间变化关系如图2所示,其中,求电子束打在荧光屏上发光所形成的“亮线”长度。
(3)若电子束经偏转磁场后速度的偏转角θ=60°,求此种情况下电子穿过磁场时,螺线管线圈中电流I0的大小;
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电视机的显像管中电子束的偏转是应用磁偏转技术实现的。如左图所示为显像管的原理示意图。显像管中有一个电子枪,工作时阴极发射的电子(速度很小,可视为零)经过加速电场加速后,穿过以O点为圆心、半径为r的圆形磁场区域(磁场方向垂直于纸面),撞击到荧光屏上使荧光屏发光。
已知电子质量为m,电荷量为e,加速电场的电压为U,在没有磁场时电子束通过O点打在荧光屏正中央的M点,OM间距离为S。电子所受的重力、电子间的相互作用力均可忽略不计,也不考虑磁场变化所激发的电场对电子束的作用。由于电子经过加速电场后速度很大,同一电子在穿过磁场的过程中可认为磁场不变。
(1)求电子束经偏转磁场后打到荧光屏上时的速率;
(2)若磁感应强度B随时间变化关系如下图所示,其中 ,求电子束打在荧光屏上发光所形成的“亮线”长度。
(3)若其它条件不变,只撤去磁场,利用电场使电子束发生偏转。把正弦交变电压加在一对水平放置的矩形平行板电极上,板间区域有边界理想的匀强电场。电场中心仍位于O点,电场方向垂直于OM。为了使电子束打在荧光屏上发光所形成的“亮线”长度与(2)中相同,问:极板间正弦交变电压的最大值Um、极板长度L、极板间距离d之间需要满足什么关系?(由于电子的速度很大,交变电压周期较大,同一电子穿过电场的过程可认为电场没有变化,是稳定的匀强电场)
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如图所示,初速度不计的电子从电子枪中射出,在加速电场中加速,从正对P板的小孔射出,设加速电压为U1,又垂直偏转电场方向射入板间并射出,设偏转电压为U2。则:( )
A. U1变大,则电子进入偏转电场的速度变大
B. U1变大,则电子在偏转电场中运动的时间变短
C. U2变大,则电子在偏转电场中运动的加速度变小
D. 若要电子离开偏转电场时偏移量变小,仅使U1变大,其它条件不变即可
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如图所示,初速度不计的电子从电子枪中射出,在加速电场中加速,从正对P板的小孔射出,设加速电压为U1,又垂直偏转电场方向射入板间并射出,设偏转电压为U2。则:( )
A. U1变大,则电子进入偏转电场的速度变大
B. U1变大,则电子在偏转电场中运动的时间变短
C. U2变大,则电子在偏转电场中运动的加速度变小
D. 若要电子离开偏转电场时偏移量变小,仅使U1变大,其它条件不变即可
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如图所示为示波器示意图(图略),电子枪中炽热的金属丝可以发射电子,初速度很小,可视为零。电子枪的加速电压为U0,紧挨着是偏转电极YYˊ和XXˊ,设偏转电极的极板长为L1,板间距离均为d,偏转电极XXˊ的右端到荧光屏的距离为L2,电子电量为e,质量为m,(不计偏转电极YYˊ和XXˊ两者之间的距离),在YYˊ、XXˊ偏转电极上不加电压时,电子恰能打在荧光屏上坐标的原点。求:(1)若只在YYˊ偏转电极上加上UYYˊ=U1(U1>U2),则电子到达荧光屏上的速度多大?(2)在第(1)问中,若再在XXˊ偏转电极上加上UXXˊ=U2(U2>0),试在荧光屏上标出亮点的大致位置,并求出该点在荧光屏上坐标系中的坐标值。
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(13分)赤热的金属丝发射出一束质量为m,电荷量为q的电子,从静止经加速电压U 1 加速后,沿垂直于电场线方向射入两平行板中央,受偏转电压U2作用后,以某一速度离开电场,已知平行板长为,两板间距离为d,求:
(1)离子在偏转电场中运动的时间、加速度的大小;
(2)离子在离开偏转电场时的横向偏移量和偏转角的正切值。
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如图,初速为零的电子经加速电场加速后,垂直射入偏转电场,射出时偏转位移为d,若要使d增大些,下列哪些措施是可行的( )
A.增大偏转电场极板间距离
B.减小加速电压U0
C.增大偏转电压U
D.改变偏转电场的场强方向
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