题目内容
【题目】如图所示,电子在电势差为U0的加速电场中,从左极板由静止开始运动,经加速电场加速后从右板中央垂直射入电势差为U的偏转电场中,经偏转电场偏转后打在竖直放置的荧光屏M上,整个装置处在真空中,已知电子的质量为m,电量为-e,偏转电场的板长为L1,板间距离为d,光屏M到偏转电场极板右端的距离L2,求:
(1)电子从加速电场射入偏转电场的速度v0
(2)电子飞出偏转电场时的偏转距离y;
(3)电子飞出偏转电场时偏转角的正切值;
(4)电子打在荧光屏上时到中心O的距离Y。
【答案】(1) (2)
(3)
(4)
【解析】
(1)电子在加速电场中直线加速过程,根据动能定理得:
解得电子从加速电场进入偏转电场的速度
(2)根据牛顿第二定律得:
电子在偏转电场中的运动时间
则偏转位移
(3)电子离开偏转电场时偏转角θ的正切值为:
(4)电子离开偏转电场时速度的反向延长线经过中轴线的中点,根据相似三角形得,
解得:

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