Question

在电视机的设计制造过程中，考虑到地磁场对电子束偏转的影响，可采用某种技术将其消除.为确定地磁场的影响程度，需先测定地磁场的磁感应强度的大小，在地球的北半球可将地磁场的磁感应强度分解为水平分量B₁和竖直向下的分量B₂，其中B₁在水平方向，对电子束的影响较小可忽略，B₂可通过以下装置进行测量.如图所示，水平放置的显像管中的电子(质量为m，电荷量为e)从电子枪的炽热灯丝上发出后(初速度可视为零)，先经电压为U的电场加速，然后沿水平方向自南向北运动，最后打在距加速电场出口水平距离为L的屏上，电子束在屏上的偏移距离为d.

(1)试判断电子束偏向什么方向.

(2)求地磁场的磁感应强度的竖直分量B₂.

 

Answer 1

【答案】

(1)向东偏转　(2)

【解析】(1)利用左手定则，可知电子束向东偏转.

(2)由题意作出电子的运动轨迹如图所示，电子经电场加速，由动能定理得：

eU＝mv²

电子在磁场中做圆周运动，利用几何知识得：

R²＝(R－d)²＋L²

洛伦兹力提供向心力，故有：evB₂＝m

解得：R＝

由以上各式得：B₂＝.