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(偏转电场可视为匀强电场),电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直,电子经过电场后打在荧光屏上的P点.已知加速电压为U1,M、N两板间的电压为U2,两板间的距离为d,板长为L1,板右端到荧光屏的距离为L2,电子质量为m,电荷量为e.求:
(1)电子穿过A板时的速度大小;
(2)电子从偏转电场射出时的侧移量;
(3)P点到O点的距离.

(1)(2)(3)

解析试题分析:设电子经电压U1加速后的速度为v0,根据动能定理得:
e U1=,( 3分)解得:     ( 1分)   
(2)( 4分)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
根据牛顿第二定律得: a=, 又E=, 解得 a=      ( 1分)
水平方向:t1=, ( 1分) 竖直方向:y1=, ( 1分)
解得: y1=     ( 1分)

(3)( 4分)设电子离开偏转电场时沿电场方向的速度为vy.vy=at1=   ( 1分)
电子离开偏转电场后作匀速直线运动,设电子离开偏转电场后打在荧光屏上所用的时间为t2,电子打到荧光屏上的侧移量为y2,如图所示
t2=,     y2=vyt2          解得:y2=         ( 2分)
P到O点的距离为 y=y1+y2=      ( 1分)
用类平抛运动速度反向延长线交水平位移于中点处,三角形相似求解正确也给全分。
考点:考查了粒子在电磁场中的运动
点评:解决本题的关键是搞清楚每一过程做的是什么运动,遵守什么规律,然后根据动能定理和运动的合成与分解观点进行求解

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