题目内容
有一种电子仪器叫示波器,可以用来观察电信号随时间变化的情况,示波器的核心部件是示波管,如图甲所示,它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成.如果在偏转电极XX'和YY'上都没加电压,电子束从金属板小孔射出后将沿直线传播,打在荧光屏中心,且在屏中心处产生一个亮斑.如果在偏转电极XX'上不加电压,只在偏转电极YY'上加电压,电子在偏转电极YY'的电场中发生偏转,离开偏转电极YY'后沿直线前进,最终打在荧光屏上形成亮斑,如图乙所示.已知电子从电子枪射出(初速可不计),经电压为U1的加速电场加速后,以垂直于场强的方向沿中轴线进入YY'间的匀强电场,又知偏转电极XX'上无电压;偏转电极YY'上的电压为U2,板间距离为d,极板长为l,偏转电极YY'到荧光屏的距离为L.电子所带电量为e,质量为m.
(1)求电子经过加速后获得的速度v0的大小
(2)求电子刚刚飞出YY'间电场时的侧向偏移量y
(3)求电子打在荧光屏上形成的亮斑与屏幕中心的竖直距离y’
解:(1)电子在加速电场中加速,有,得
(2)电子在YY'内的加速度为,在YY'内运动的时间:
所以,偏转位移
(3)设离开电场区域速度与水平方向的夹角为θ,
则
由几何关系得:
代入得
解析:略
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