题目内容
如图所示为示波器示意图(图略),电子枪中炽热的金属丝可以发射电子,初速度很小,可视为零。电子枪的加速电压为U0,紧挨着是偏转电极YYˊ和XXˊ,设偏转电极的极板长为L1,板间距离均为d,偏转电极XXˊ的右端到荧光屏的距离为L2,电子电量为e,质量为m,(不计偏转电极YYˊ和XXˊ两者之间的距离),在YYˊ、XXˊ偏转电极上不加电压时,电子恰能打在荧光屏上坐标的原点。求:(1)若只在YYˊ偏转电极上加上UYYˊ=U1(U1>U2),则电子到达荧光屏上的速度多大?(2)在第(1)问中,若再在XXˊ偏转电极上加上UXXˊ=U2(U2>0),试在荧光屏上标出亮点的大致位置,并求出该点在荧光屏上坐标系中的坐标值。
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【答案】
(
,
)
【解析】(1)电子先经加速电场加速![]()
然后进入偏转电场做类平抛运动:
=![]()
带电粒子离开电场过程根据动能定理:
,
解得速度为:![]()
离开偏转电场后做匀速直线达到荧光屏上,所以打到荧光屏的速度为![]()
(2)粒子在X方向偏转电压作用下发生的偏转位移为:
=![]()
根据三角形相似,粒子打到荧光屏上的位置:
=![]()
=
,
=
,所以打到荧光屏上的位置(
,
)
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思路分析:根据带电粒子在电场中的偏转进行计算,利用三角形相似求出达到荧光屏上的位置坐标。
试题点评:考查示波器原理,求解带电离子的偏转。
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