题目内容
如图所示为电子显示仪器(如示波器)的核心部件.如图所示,左边部分为加速装置,阴极产生的热电子(电荷量为e,质量为m)由静止开始经加速电压μ1加速后,进入板长为l,间距为d,直流电压为μ2的偏转电场区域,偏转区域右侧为荧光屏,电子轰击荧光屏能够显示出光斑P.依据上述信息,求:
(l)电子离开加速电场时的速度大小;
(2)电子离开偏转电场时的速度与进入时速度的夹角的正切值;
(3)若把某时刻做为计时起点t=0,从该时刻起显示屏由静止开始向左做加速度为a的匀加速直线运动,试定量说明光斑在屏上的运动性质.
(l)电子离开加速电场时的速度大小;
(2)电子离开偏转电场时的速度与进入时速度的夹角的正切值;
(3)若把某时刻做为计时起点t=0,从该时刻起显示屏由静止开始向左做加速度为a的匀加速直线运动,试定量说明光斑在屏上的运动性质.
(1)电子在加速电场中,根据动能定理得,eu1=
mv2;①
则得:v=
②
(2)电子在偏转电场中运动的时间 t=
③
加速度 a=
=
④
电子离开偏转电场时竖直分速度大小 vy=at ⑤
在偏转电场中的偏转角的正切 tanθ=
⑥
联立②③④⑤⑥得:tanθ=
(3)光屏在t时间内向左运动的位移 x=
at2
光斑在竖直方向的位移 y=xtanθ=
at2?
=
(
)t2
可知光斑在竖直方向上做初速度为0、加速度为
的匀加速直线运动.
答:
(l)电子离开加速电场时的速度大小为
;
(2)电子离开偏转电场时的速度与进入时速度的夹角的正切值为
;
(3)光斑在竖直方向上做初速度为0、加速度为
的匀加速直线运动.
1 |
2 |
则得:v=
|
(2)电子在偏转电场中运动的时间 t=
l |
v |
加速度 a=
eE |
m |
eu2 |
md |
电子离开偏转电场时竖直分速度大小 vy=at ⑤
在偏转电场中的偏转角的正切 tanθ=
vy |
v |
联立②③④⑤⑥得:tanθ=
u2l |
2u1d |
(3)光屏在t时间内向左运动的位移 x=
1 |
2 |
光斑在竖直方向的位移 y=xtanθ=
1 |
2 |
u2l |
2u1d |
1 |
2 |
u2la |
2u1d |
可知光斑在竖直方向上做初速度为0、加速度为
u2la |
2u1d |
答:
(l)电子离开加速电场时的速度大小为
|
(2)电子离开偏转电场时的速度与进入时速度的夹角的正切值为
u2l |
2u1d |
(3)光斑在竖直方向上做初速度为0、加速度为
u2la |
2u1d |
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