《带电粒子在电场中的偏转》进阶练习（三）

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1、《带电粒子在电场中的偏转》进阶练习一、单选题1.如图所示的阴极射线管的玻璃管内已经抽成真空，当左右两个电极连接到高压电源时，阴极会发射电子，电子在电场的加速下飞向阳极，挡板上有一个扁平的狭缝，电子飞过挡板后形成一个扁平的电子束，长条形的荧光板在阳极端稍稍倾向轴线，电子束掠射到荧光板上，显示出电子束的径迹，现在用该装置研究磁场对运动电荷的作用的实验，下列对该实验的说法正确的是（　　）A.没有施加磁场时，电子束的径迹是一条抛物线B.若图中左侧是阴极射线管的阴极，加上图示的磁场，电子束会向上偏转C.施加磁场后，根据电子束在磁场中运动径迹和磁场方向，可由相关知识判断出阴极射线管两个电极的

2、极性D.施加磁场后，结合阴极射线管的两个电极的极性和电子束在磁场中运动的径迹，可以判断出磁场的方向，但无法判断出磁场的强弱2.如图所示，一种射线管由平行金属板A、B和平行于金属板的细管C组成．放射源O在A极板左端，可以向各个方向发射不同速度、质量为m、电荷量为e的电子．若极板长为L，间距为d．当A、B板加上电压U时，只有某一速度的电子能从细管C水平射出，细管C离两板等距．则从放射源O发射出的电子的这一速度为（　　）A. B. C. D.3.如图1所示是电视机显像管及其偏转线圈的示意图．电流方向如图2所示，试判断正对读者而来的电子束将向哪边偏转（　　）A.向上    B.向下   

3、 C.向左    D.向右二、计算题4.在电脑显示器的真空示波管内，控制电子束扫描的偏转场是匀强磁场，磁场区域是宽度为3.0cm的矩形，右边界距荧光屏20.0cm，高度足够．某段时间内磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度B=4.55×10-3T不变．电子初速度不计，经U=4550V电压加速后沿中心线射入磁场，偏转后打在屏上产生亮点（若无磁场，亮点在屏中心），已知电子的质量m=0.91×10-30kg，电荷量e=1.6×10-19C．（1）在图中大致图出电子运动的径迹；（2）求亮点偏离荧光屏中心的距离．5.如图，是电视显像管工作原理图，炽热的金属丝发出电子，在金属丝K和金属板M之间加一

4、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矩形匀速磁场，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=×1011C/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．参考答案【答案】1.C    2.C    3.C    4.解：（1）电子运动的径迹如图所

5、示：（2）电子经U加速得到速度v0由eU=mv得v0==m/s=4×107m/s．由evB=m得   ①r==m=0.05m=5cm  ②sinα=，cosα=，tanα= ③亮点偏离屏中心的距离：y=（r-rcosα）+20.0tanα=5×（1-）cm+20.0×cm=16cm；答：（1）在图中大致图出电子运动的径迹如图；（2）亮点偏离荧光屏中心的距离为16cm．5.解：（1）设电子到达金属板C时的速度为v，根据动能定理：eU=mv2；解得：v===2.7×106m/s；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为2.7×106m/s；（2）设电子在磁场中运动的

6、轨道半径为R，根据牛顿第二定律：evB=m；解得：R==0.15m；（3）如图所示，设电子打在荧光屏上的A点，距离中心O电位x，磁场一半的宽度为x1，电子在磁场中偏转角为θ，由图所示几何知识，可知：x1=R-x=x1+Ltanθ；tanθ=；解得：x=6+15×=26cm；答：1）电子射入磁场时的速度大小2.7×106m/s；（2）电子在磁场中运动轨道半径0.15m；（3）电子打在荧光屏上的亮点与荧光屏中心O点的距离26cm．【解析】1.解：A、没有施加磁场时，电子束只受电场离，在电场力作用下做加速直线运动，故A错误；B、因为左边是阴极，右边是阳极，所以电子在阴极管中的运动方向是

7、左到右，产生的电流方向是右到左（注意是电子带负电），根据左手定则，四指指向左，手掌对向N极（就是这个角度看过去指向纸面向里），此时大拇指指向下面，所以电子在洛伦兹力作用下轨迹向下偏转，故B错误；C、根据轨迹和左手定则即可判断阴极射线管两个电极的极性，故C正确；D、施加磁场后，结合阴极射线管的两个电极的极性和电子束在磁场中运动的径迹，可以判断出磁场的方向，根据曲率半径可判断出磁场强弱，故D错误；故选：C此题要求要了解电子射线管的构造和原理，阴极是发射电子的电极，电子在磁场中运动，受