显像管是电视机的重要部件，在生产显像管的阴极时，需要用到去离子水．如果去离子水的质量不好，会导致阴极材料中含有较多的SO2-4离子，用这样的阴极材料制作显像管，将造成电

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

显像管是电视机的重要部件，在生产显像管的阴极时，需要用到去离子水．如果去离子水的质量不好，会导致阴极材料中含有较多的SO
 2-4
离子，用这样的阴极材料制作显像管，将造成电视机的画面质量变差．
显像管的简要工作原理如图所示：阴极K发出的电子（初速度可忽略不计）经电压为U的高压加速电场加速后，沿直线PQ进入半径为r的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面，圆形磁场区域的圆心O在PQ直线上，荧光屏M与PQ垂直，整个装置处于真空中．若圆形磁场区域内的磁感应强度的大小或方向发生变化，都将使电子束产生不同的偏转，电子束便可打在荧光屏M的不同位置上，使荧光屏发光而形成图象，其中Q点为荧光屏的中心．不计电子和SO42-离子所受的重力及它们之间的相互作用力．
（1）已知电子的电量为e，质量为me，求电子射出加速电场时的速度大小；
（2）在圆形磁场区域内匀强磁场的磁感应强度大小为B时，电子离开磁场时的偏转角大小为θ（即出射方向与入射方向所夹的锐角，且θ未知），请推导tan
θ
2
的表达式；
（3）若由于去离子水的质量不好，导致阴极材料中含有较多的SO
 2-4
离子，使得阴极在发出电子的同时还发出一定量的SO
 2-4
离子，SO
 2-4
离子打在荧光屏上，屏上将出现暗斑，称为离子斑．请根据下面所给出的数据，通过计算说明这样的离子斑将主要集中在荧光屏上的哪一部位．（电子的质量me=9.1×10-31kg，SO42-离子的质量mso=1.6×10-25kg）
魔方格

◎ 答案


魔方格
（1）设电子经电场加速后的速度为v，对于电子被电场加速的过程运用动能定理有：eU=
1
2
mev2
解得：v=

2eU
me

（2）电子进入磁场后做匀速圆周运动，设电子在磁场中的运动半径为R，根据洛仑兹力公式和牛顿第二定律有：evB=me
v2
R

解得：R=
mev
eB
=
1
B

2meU
e

根据如图2所示的几何关系可知：
tan
θ
2
=
r
R
=Br
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圆形 大小 电视机 知识点 不好
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