Question

【題目】如圖所示為真空中示波管的簡(jiǎn)化示意圖，電子由靜止開(kāi)始經(jīng)加速電場(chǎng)加速后，從右板的中心O1水平射出，射出后沿平行于板面的方向射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，然后從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的另一側(cè)飛出，最后做勻速直線運(yùn)動(dòng)打在熒光屏上，顯示出熒光亮點(diǎn)（板的中心O1與熒光屏中心O2在同一直線）。已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e，加速電場(chǎng)電壓為U1，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)可看作勻強(qiáng)電場(chǎng)，兩極板間的距離為d、電壓為U2，極板長(zhǎng)度為L1，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)到熒光屏間距為L2，電子所受重力忽略不計(jì)。求:

（1）電子射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的初速度v0

（2）電子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)射出時(shí)的速度v;

（3）電子打在熒光屏的位置距屏中心的距離Y。

Answer 1

【答案】（1）（2）（3）

【解析】

(1)根據(jù)功和能的關(guān)系，有

電子射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的初速度

(2)在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中，電子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間

射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)沿電場(chǎng)方向的速度

速度大小

設(shè)射出時(shí)速度方向與初速度v0的夾角為θ，則

(3)電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)距離

出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后，電子做勻速直線運(yùn)動(dòng)打在熒光屏上，由相似三角形知:

解得: