题目内容
【题目】如图所示为一真空示波管,电子从灯丝K发出(初速度不计),经灯丝与A板间的加速电压U1加速,从A板中心孔沿中心线KO射出,然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场),电子进入M、N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P点。已知加速电压为U1,M、N两板间的电压为U2,两板间的距离为d,板长为L1,板右端到荧光屏的距离为L2,电子的质量为m,电荷量为e。求:
(1)电子穿过A板时的速度大小;
(2)电子从偏转电场射出时的侧移量;
(3)P点到O点的距离。
(4)若要使电子打在荧光屏上P点的上方,可采取哪些措施?
【答案】(1);(2)
;(3)
;(4)减小加速电压U1;增大偏转电压U2。
【解析】(1)设电子经电压U1加速后的速度为v0,由动能定理得:eU1=mvA2,解得:
;
(2)电子以速度υ0进入偏转电场后,垂直于电场方向做匀速直线运动,沿电场方向做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,电子在偏转电场中运动的时间为t1,电子的加速度为α,离开偏转电场时的侧移量为y1,
由牛顿第二定律得:F=eE2=e=ma,解得:
,
由运动学公式得:L1=v0t1,y=at12,解得:
;
(3)因
所以
(4)使打电子在屏上的距离yOP变大,由上公式可知,可减小加速电压U1;或增大偏转电压U2,或只增大L1;
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