Какова индукция магнитного поля, вызывающего отклонение электронного луча в электронно-лучевой трубке, если разность
Какова индукция магнитного поля, вызывающего отклонение электронного луча в электронно-лучевой трубке, если разность потенциалов между катодом и анодом составляет 10 кВ, отклонение происходит в однородном магнитном поле шириной 14 см и электронный луч отклоняется на угол 30º? Запишите ответ в милитеслах с точностью до десятых.
02.08.2024 10:20
Объяснение: В электронно-лучевой трубке, отклонение электронного луча происходит под воздействием магнитного поля, вызванного электрической разностью потенциалов между катодом и анодом. Это явление основано на действии силы Лоренца.
Индукция магнитного поля в данной ситуации можно найти, используя формулу для радиуса орбиты электрона в магнитном поле:
r = (m*v)/(e*B),
где r - радиус орбиты, m - масса электрона, v - скорость электрона, e - заряд электрона, B - магнитная индукция.
В данном случае, электронный луч отклоняется на угол 30º, что означает, что сила Лоренца, действующая на электрон, направлена перпендикулярно его движению и равна силе Центробежная.
Таким образом, можно записать следующее уравнение:
e*V = m*v^2/r,
где V - разность потенциалов между катодом и анодом.
Выразим скорость v:
v = sqrt((e*V)/m),
а также радиус орбиты r:
r = (m*v)/(e*B).
Подставим значения и решим уравнение, находим B:
B = (m*v)/(e*r) = (m/(e*r))*sqrt((e*V)/m).
Подставим известные значения: m = 9.11*10^(-31) кг, e = 1.6*10^(-19) Кл, r = 14 см = 0.14 м, V = 10000 В.
B = (9.11*10^(-31) кг/(1.6*10^(-19) Кл * 0.14 м))*sqrt((1.6*10^(-19) Кл * 10000 В)/9.11*10^(-31) кг) ≈ 0.036 Тл
Доп. материал:
Запишите ответ в милитеслах с точностью до десятых.
Совет:
Для понимания данного материала важно знать формулы для орбиты электрона в магнитном поле и силы Лоренца. Учиться решать аналогичные задачи и тренировать навыки применения формул.
Задание для закрепления:
Разность потенциалов между катодом и анодом в электронно-лучевой трубке составляет 8 кВ. Отклонение электронного луча происходит в однородном магнитном поле шириной 12 см. Известно, что электронный луч отклоняется на угол 45º. Какая будет индукция магнитного поля, вызывающего отклонение электронного луча, в милитеслах с точностью до десятых?