Question

【題目】如圖所示為一真空示波管，電子從燈絲K發(fā)出初速度不計，經燈絲與A板間的加速電壓加速，從A板中心孔沿中心線KO射出，然后進入兩塊平行金屬板M、N形成的偏轉電場中偏轉電場可視為勻強電場，電子進入M、N間電場時的速度與電場方向垂直，電子經過電場后打在熒光屏上的P點已知加速電壓為，M、N兩板間的電壓為，兩板間的距離為d，板長為，板右端到熒光屏的距離為，電子的質量為m，電荷量為求：

電子穿過A板時的速度大�。�

電子在偏轉場運動的時間t；

電子從偏轉電場射出時的側移量；

點到O點的距離．

Answer 1

【答案】；；；

【解析】

（1）電子在加速電場U1中運動時，電場力對電子做正功，根據(jù)動能定理求解電子穿過A板時的速度大��；

（2）電子在偏轉電場中做類平拋運動，水平方向做勻速直線運動，根據(jù)進入偏轉電場時的速度和極板長度求出粒子在偏轉電場中運動的時間；

（3）粒子在偏轉電場中做類平拋運動，豎直方向做初速度為0的勻加速直線運動，根據(jù)粒子受力和運動時間求出側向位移量；

（4）粒子離開偏轉電場后做勻速直線運動，水平方向做勻速直線運動求出運動時間，豎直方向亦做勻速直線運動由時間和速度求出偏轉位移，再加上電場中的側位移即為OP的距離．

（1）粒子在加速電場中只有電場力做功，根據(jù)動能定理有：

得電子加速后的速度大小為

（2）電子進入偏轉電場后，在電場力作用下做類平拋運動，令電子運動時間為，電子在水平方向做勻速直線運動故有：

得電子在偏轉電場中的運動時間

（3）在豎直方向電子做初速度為0的勻加速運動，已知偏電壓為，極板間距為d，則電子在偏轉電場中受到的電場力：

由牛頓第二定律知，電子產生的加速度

所以電子在偏轉電場方向上的側位移

（4）由（3）分析知，電子離開偏轉電場時在豎直方向的速度

電子離開偏轉電場后做勻速直線運動，

電子在水平方向的分速度，

產生位移為，電子運動時間

電子在豎直方向的分速度，

產生位移

所以電子偏離O點的距離