Question

请教大家一道物理题！！！有加分！

一个电视显像管的电子束里电子的动能Ek＝12000eV，这个显像管的位置取向刚好使电子水平地由南向北运动。已知该地区地磁场的竖直分量向下分量B＝5.5*10^-5T,试问电子束偏向什么方向？电子束在显像管里有南向北通过y=20cm路程，受洛仑兹力作用将偏转多少距离？电子质量m=9.1*10^-31kg,电量e=1.6*10^-19C。

Answer 1

由于该地的磁场方向是沿南北向且与地面有夹角，因此电子南北向运动时不受南北分量的影响，只受竖直分量的作用，由洛伦兹力的方向判定（左手定则），洛伦兹力向东，因此向东偏转。电子速度
v=根号(2Ek/m)=6.5*10^7m/s
圆周半径为
R=mv/qB=6.7m
偏转角度
sina=l/R=0.03
偏转距离为
d=l*tan(a/2)=0.3cm=3mm

附：由于电子速度接近于光束(v/c=0.2)，严格应用相对论计算动量，即
E=m0c^2+Ek=523.9keV
cp=根号(E^2-(m0c^2))=111.5keV
mv=p=5.95*10^-23kgm/s
因此
R=6.76m
略有不同，后面的过程同上。

Answer 2

8