题目内容
【题目】如图所示,一个电子由静止开始经加速电场加速后,又沿中心轴线从O点垂直射入偏转电场,并从另一侧射出打到荧光屏上的P点,O′点为荧光屏的中心。已知电子质量m=9.0×10﹣31kg,电荷量e=1.6×10﹣19C,加速电场电压U0=2500V,偏转电场电压U=200V,极板的长度L1=6.0cm,板间距离d=2.0cm,极板的末端到荧光屏的距离L2=3.0cm(忽略电子所受重力)。求:
(1)电子射入偏转电场时的初速度v0;
(2)电子打在荧光屏上的P点到O点的距离h;
【答案】(1) (2)h=7.2×10﹣3m
【解析】
(1)电子在加速电场中,根据动能定理有: ,
代入数据得:
(2)设电子在偏转电场中运动的时间为t,电子射出偏转电场时在竖直方向上的侧移量y电子在水平方向做匀速直线运动:L1=v0t…①
电子在竖直方向上做匀加速运动: …②
根据牛顿第二定律有: …③
联立①②③得:
y =3.6×10﹣3m=0.36cm;
电子离开偏转电场时速度的反向延长线过偏转电场的中点,
由图知, ,
解得:h=7.2×10﹣3m;
故本题答案是:(1) (2)h=7.2×10﹣3m
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