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电视机显像管工作原理1、电子束在磁场中偏转2、电视机显像管工作原理显像管中有由电产生的磁场。运动的电子在磁场中受到洛伦兹力,使其运动方向发生偏转。由于产生的电子是不相同的,所以电子的偏转也是不同的。这样电子流会打在荧光屏不同的位置上,并发生偏转。3、事例分析如图所示,是电视显像管工作原理图。炽热的金属丝发射出电子,在金属丝k和金属板M之间加一电压U,使电子在真空中加速后,从金属板的小孔C穿出,进入有界abcd矩形匀强磁场,经匀强磁场射出后,打在荧光屏上,荧光屏被电子束撞击而发光。已知电子的比荷1116109emC/kg,匀强磁场的磁感应强度B=1.0×10-4T,磁场的长度l=12cm,磁场的右边界距离荧光屏L=15cm。加速电压U=20V时,电子恰好从有界匀强磁场的右下角c点飞出。不计电子间的相互作用及重力影响。求:(1)电子射入磁场时的速度大小;(2)电子在磁场中运动的轨道半径;(3)电子打在荧光屏上的亮点与荧光屏中心O点的距离。[分析与解答](1)设电子到达金属板C时的速度为v,根据动能定理212eUmv则622.710eUvmm/s而电子离开C后做匀速直线运动,所以电子射入磁场时的速度大小等于2.7×106m/s(2)设电子在磁场中运动的轨道半径为R,根据牛顿运动定律2vevBmR得15cmmvRBe(3)如图所示,设电子打在荧光屏上的A点,距离中心O位移x,磁场一半的宽度为x1,电子在磁场中的偏转角为θ,由图所示几何知识可知,2216cmxRRlx=x1+Ltanθ1tanlRx则1261526cm156x电视机显像管中需要用变化的磁场来控制电子束的偏转。图9甲为显像管工作原理示意图,阴极K发射的电子束(初速不计)经电压为的加速电场后,进入一圆形匀强磁场区,磁场方向垂直于圆面(以垂直圆面向里为正方向),磁场区的中心为O,半径为r,荧光屏MN到磁场区中心O的距离为。当不加磁场时,电子束将通过O点垂直打到屏幕的中心p点,当磁场的磁感应强度随时间按图9乙所示的规律变化时,在荧光屏上得到一条长为的亮线。由于电子通过磁场区的时间很短,可以认为在每个电子通过磁场区的过程中磁场的磁感应强度不变。已知电子的电荷量为,质量为,不计电子之间的相互作用及所受的重力。求:(1)电子打到荧光屏上时速度的大小(2)磁场磁感应强度的最大值。(1)(2)(8分)(1)电子打到荧光屏上时速度的大小等于它飞出加速电场时的速度大小,设为,由动能定理:解得:………(2分)(2)当磁感应强度为峰值B0时,电子束有最大偏转,在荧光屏上打在Q点,PQ=L。电子运动轨迹如答图2所示,设此时的偏转角度为,由几何关系可知根据几何关系,电子束在磁场中运动路径所对圆心角,而………(1分)由牛顿第二定律和洛仑兹力公式得解得:………(2分)所以:…(1分)
本文标题:电视机显像管工作原理
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