Question

如圖甲所示為電視機(jī)中顯像管的原理示意圖，電子槍中的燈絲加熱陰極而逸出電子，這些電子再經(jīng)加速電場(chǎng)加速后，從O點(diǎn)進(jìn)入由磁偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中，經(jīng)過(guò)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)后打到熒光屏MN上，使熒光屏發(fā)出熒光形成圖像，不計(jì)逸出電子的初速度和重力．已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e，加速電場(chǎng)的電壓為U₀，假設(shè)偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)分布在邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形區(qū)域abcd內(nèi)，磁場(chǎng)方向垂直紙面，且磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示．在每個(gè)周期內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度都是從－B₀均勻變化到B₀．磁場(chǎng)區(qū)域的左邊界的中點(diǎn)與O點(diǎn)重合，ab邊與OO^′平行，右邊界bc與熒光屏之間的距離為S．由于磁場(chǎng)區(qū)域較小，電子速度很大，通過(guò)磁場(chǎng)時(shí)間t遠(yuǎn)小于磁場(chǎng)變化周期T，不計(jì)電子之間的相互作用．

(1)若電視機(jī)工作中由于故障而導(dǎo)致偏轉(zhuǎn)線圈中電流突然消失(其它部分工作正常)，在熒光屏中心形成亮斑．設(shè)所有電子垂直打在熒光屏上之后，全部被熒光屏吸收，且電子流形成的電流為I，求熒光屏所受平均作用力F大��；(用I、U、e、m表示)

(2)為使所有的電子都能從磁場(chǎng)的bc邊射出，求偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值B₀；

(3)熒光屏上亮線的最大長(zhǎng)度是多少．(假設(shè)電子不會(huì)打在熒光屏之外)

Answer 1

答案：
解析：

(1)F＝；(2)；(3)