题目内容
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板间的可调加速电压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。已知M、N两板间的电压为U2=91V,两板间的距离为d=4cm,板长为L1=8cm,板右端到荧光屏的距离为L2=20cm,电子的质量为m=0.91×10-30Kg,电荷量为e=1.60×10-19C。
(1)要使被加速的电子均能从M、N的右端穿出,求U1的最小值?
(2)当U1=273V时,电子从偏转电场射出后打在荧光屏上的P点,求P到O点的距离?
【答案】
(1) 设电子经电压U1加速后的速度为v0,据动能定理得:
e U1=
, 解得:
(2分)
电子进入偏转电场后,垂直于电场方向作匀速直线运动:t1=![]()
沿电场方向作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,电子在偏转电场运动的时间为t1,电子的加速度为a,离开偏转电场时相对于原运动方向的侧移量为y1
F=eE, E=
, F=ma, a =
y1=
,解得: y1=
(4分)
要使被加速的电子均能从M、N的右端穿出:
V
(2分)
(2) 当U1=273V时,出电场时速度偏角
,![]()
P到O点的距离为
(4分)
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