题目内容

【题目】如图所示是一个示波管工作原理图,电子经电压U1=4.5×103V加速后以速度v0垂直等间距的进入电压U2=180V,间距为d=1.0cm,板长=5.0cm的平行金属板组成的偏转电场,离开电场后打在距离偏转电场s=10.0cm的屏幕上的P点,(e=1.6×10-19Cm=9.0×10-31kg)求:

1)射出偏转电场时速度的偏角tanθ=

2)打在屏幕上的侧移位移OP=

【答案】(1)0.1 (2)1.25cm

【解析】

(1)设电子经加速电场U1加速后以速度v0进入偏转电场,由动能定理有:

代入数据解得:

进入偏转电场后做类平抛运动,在电场线方向有:

经时间t1飞出电场有:

沿电场方向的速度:

设射出偏转电场时速度的偏角为,则:

(2)飞出电场时偏转量为:

由以上各式代入数据得:

设电子从偏转场穿出时,沿y方向的速度为vy,穿出后到达屏S所经历的时间为t2,在此时间内电子在y方向移动的距离为y2,有:

由以上各式得:

故电子到达屏S上时,它离O点的距离:

答:(1)射出偏转电场时速度的偏角;
(2)打在屏幕上的侧移位移.

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