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(jì)），經(jīng)燈絲與A板間的加速電壓U1加速，從A板中心孔沿中心線KO射出，然后進(jìn)入兩塊平行金屬板M、N形成的偏轉(zhuǎn)電場中（偏轉(zhuǎn)電場可視為勻強(qiáng)電場），電子進(jìn)入M、N間電場時(shí)的速度與電場方向垂直，電子經(jīng)過電場后打在熒光屏上的P點(diǎn)。已知加速電壓為U1，M、N兩板間的電壓為U2，兩板間的距離為d，板長為L1，板右端到熒光屏的距離為L2，電子的質(zhì)量為m，電荷量為e。求：

（1）電子穿過A板時(shí)的速度υ0大小；

（2）電子從偏轉(zhuǎn)電場射出時(shí)的側(cè)移量y；

（3）電子射出偏轉(zhuǎn)板后，打到熒光屏上P點(diǎn)，求P點(diǎn)到O點(diǎn)的距離。

Answer 1

【答案】（1）（2）（3）

【解析】試題分析：（1）設(shè)電子經(jīng)電壓U1加速后的速度為v0，根據(jù)動(dòng)能定理得解得：

（2）設(shè)偏轉(zhuǎn)電場的電場強(qiáng)度為E，電子在偏轉(zhuǎn)電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1，電子的加速度為α，離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的側(cè)移量為y1，根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：

解得：

（3）設(shè)電子離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)沿電場方向的速度為υy根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得υy=at1

電子離開偏轉(zhuǎn)電場后做勻速直線運(yùn)動(dòng),設(shè)電子離開偏轉(zhuǎn)電場后打在熒光屏上所用的時(shí)間為t2,電子打到熒光屏上的側(cè)移量為y2,如下圖所示

解得:

P至O點(diǎn)的距離為