电视机显像管工作原理

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1116109emC/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622.710eUvmm/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，2216cmxRRlx=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）