Question

【題目】如圖所示為一真空示波管，電子從燈絲K發出（初速度不計），經燈絲與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，電子的質量為m，電荷量為e。求：

（1）電子穿過A板時的速度大小；

（2）電子從偏轉電場射出時的豎直側移量；

（3）P點到O點的距離。

Answer 1

【答案】（1）（2）（3）

【解析】

（1）粒子在加速電場中只有電場力做功，根據動能定理有：

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t1，電子在水平方向做勻速直線運動故有：
v0t1=L1

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U2，極板間距為d，則電子在偏轉電場中的加速度

所以電子在偏轉電場方向上的側位移

（3）由（2）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L2，電子運動時間

電子在豎直方向產生位移

所以電子偏離O點的距離