解题思路:(1)因洛伦兹力不做功,所以动能不变;
(2)电子在电场中加速,根据动能定理,即可求解;
(3)电子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,根据牛顿第二定律,即可求解;
(4)根据几何关系,作出运动轨迹,从而列出关系式,即可求解.
(1)电子经过偏转磁场时洛伦兹力不做功,电子的动能仍为E.
(2)电子在电子枪中加速,
根据动能定理,E=
1
2mv2=eU,
加速电压为U=
E
e.
(3)电子从电子枪中射出的速度为v=
2E
m,
由牛顿第二定律,evB=m
v2
R,
它做圆周运动的半径R=
2mE
eB.
(4)如图所示,电子在偏转磁场中做圆周运动的圆心为O1,圆形区域的圆心为O2.
电子从磁场圆射出时的速度方向与O2O的夹角设为θ,
有tanθ=[h/L−r]
且tan
θ
2=
r
R
由半角公式可得
h
L−r=
2
r
R
1−(
r
R)2=
2rR
R2−r2.
答:(1)电子打到荧光屏上的N点时的动能是E,洛伦兹力不做功.
(2)电子在电子枪中加速的加速电压是[E/e];
(3)电子在磁场中做圆周运动的半径R是
2mE
Be;
(4)则推导圆形区域的半径r与R及h、L的关系式
h
L−r=
2rR
R2−r2
点评:
本题考点: 带电粒子在匀强电场中的运动.
考点点评: 考查电子受电场力做功,应用动能定理;电子在磁场中,做匀速圆周运动,运用牛顿第二定律求出半径表达式;同时运用几何关系来确定半径与已知长度的关系.注意左手定则与右手定则的区别.