题目内容

【题目】在图所示为一 真空示波管,电子从灯丝发出(初速度不计),经灯丝与板间的加速电压加速,从板中心孔沿中心线射出,然后进入两块平行金属板形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场),电子进入间电场时的速度与电场方向垂直,电子经过电场后打在荧光屏上的点.已知加速电压为 两板间的电压为,两板间的距离为,板长为,板右端到荧光屏的距离为,电子的质量为,电荷量为.求:

)电子穿过板时的速度大小.

)电子从偏转电场射出时的侧移量.

点到点的距离.

【答案】(1);(2);(3)

【解析】试题分析:1)电子在加速电场U1中运动时,电场力对电子做正功,根据动能定理求解电子穿过A板时的速度大小.(2)电子进入偏转电场后做类平抛运动,垂直于电场方向作匀速直线运动,沿电场方向作初速度为零的匀加速直线运动.根据板长和初速度求出时间.根据牛顿第二定律求解加速度,由位移公式求解电子从偏转电场射出时的侧移量.(3)电子离开偏转电场后沿穿出电场时的速度做匀速直线运动,水平方向:位移为,分速度等于,求出匀速运动的时间.竖直方向:分速度等于,由求出离开电场后偏转的距离,再加上电场中偏转的距离即可解得.

1)设电子经电压加速后的速度为,根据动能定理得:

解得

2)电子以速度进入偏转电场后,垂直于电场方向作匀速直线运动,沿电场方向作初速度为零的匀加速直线运动.设偏转电场的电场强度为E,电子在偏转电场运动的时间为,电子的加速度为a,离开偏转电场时相对于原运动方向的侧移量为

根据牛顿第二定律得:

水平方向: ,竖直方向:

联立解得:

3)设电子离开偏转电场时沿电场方向的速度为,根据学公式得:

电子离开偏转电场后作匀速直线运动,设电子离开偏转电场后打在荧光屏上所用的时间为,电子打到荧光屏上的侧移量为,如图所示

水平方向: ,竖直方向:

联立解得:

PO点的距离

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