Un electrón moviéndose en este dispositivo se encuentra sometido a dos fuerzas, la fuerza eléctrica (observa que la carga del electrón es q = -e),

y la fuerza magnética,

Tal y como se ve en la figura, estas fuerzas son en la misma dirección, pero en sentido contrario.

Para que los electrones puedan salir del colimador, deben mantener una trayectoria rectilínea, porque de no ser así, chocarían con las paredes del mismo. Para ello, la fuerza total sobre los electrones debe ser cero de modo que no sufran aceleración y no se desvíen de la trayectoria rectilínea. Es decir, las dos fuerzas indicadas anteriormente a las cuales están sometidos los electrones deben tener el mismo módulo,

con lo cual la velocidad de los electrones debe ser,