Question

在電視機的設計制造過程中，考慮到地磁場對電子束偏轉的影響，可采用某種技術將其消除.為確定地磁場的影響程度，需先測定地磁場的磁感應強度的大小，在地球的北半球可將地磁場的磁感應強度分解為水平分量B₁和豎直向下的分量B₂，其中B₁在水平方向，對電子束的影響較小可忽略，B₂可通過以下裝置進行測量.如圖所示，水平放置的顯像管中的電子(質量為m，電荷量為e)從電子槍的熾熱燈絲上發出后(初速度可視為零)，先經電壓為U的電場加速，然后沿水平方向自南向北運動，最后打在距加速電場出口水平距離為L的屏上，電子束在屏上的偏移距離為d.

(1)試判斷電子束偏向什么方向.

(2)求地磁場的磁感應強度的豎直分量B₂.

 

Answer 1

【答案】

(1)向東偏轉　(2)

【解析】(1)利用左手定則，可知電子束向東偏轉.

(2)由題意作出電子的運動軌跡如圖所示，電子經電場加速，由動能定理得：

eU＝mv²

電子在磁場中做圓周運動，利用幾何知識得：

R²＝(R－d)²＋L²

洛倫茲力提供向心力，故有：evB₂＝m

解得：R＝

由以上各式得：B₂＝.