Question

在電視機的設計制造過程中，要考慮到地磁場對電子束偏轉的影響，可采用某種技術進行消除．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沿水平方向，對電子束影響較小可忽略，B₂可通過以下裝置進行測量．如圖K38－11所示，水平放置的顯像管中電子(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0)，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)試求地磁場的磁感應強度的豎直分量B₂.

圖K38－11

Answer 1

 (1)向東偏　(2)

[解析] (1)利用左手定則，可得電子束向東偏．

(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

由洛倫茲力提供向心力，有evB₂＝m，

即：R＝

聯立解得：B₂＝.