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精英家教网如图所示电子射线管阴极K发射电子,阳极P和阴极K间加上电压后电子被加速.A、B是偏向板,使飞进的电子偏离.若已知P、K间所加电压UPK,偏转板长L,板间距离为d,所加电压UAB.偏转板到荧光屏之间的距离为R.电子质量me,电子电量为-e.设从阴极发射出来的电子速度为0.试问:
(1)电子通过阳极P板的速度υ0是多少?
(2)电子通过偏向板时具有动能Ek是多少?
(3)电子射出偏转板后,打到荧光屏上的O点,求O点到荧光屏中心O点的距离?
分析:由动能定理,结合牛顿第二定律,与运动学公式,依据几何关系,即可求解.
解答:(1)根据动能定理,则有:eUPK=
1
2
m
v
2
0

得v0=
2eUpk
m

(2)在电场力方向的位移为:
y=
1
2
at2,

由牛顿第二定律,则有:
a=
eUAB
md
,

在速度方向:
t=
L
v0

由上式联立解得:y=
UABL2
4dUPK
;
由动能定理,则:eUAB
y
d
=Ek-
1
2
m
v
2
0

解得:Ek=eUPK+eU=e(UPK+
U
2
AB
L2
4d2UPK
);
(3)根据几何关系,则有:
y
Y
=
L
2
L
2
+R

解得:Y=
(L+2R)UABL
4dUPK

答:(1)电子通过阳极P板的速度v0=
2eUpk
m
;
(2)电子通过偏向板时具有动能Ek是e(UPK+
U2ABL2
4d2UPK
);
(3)电子射出偏转板后,打到荧光屏上的O点,O点到荧光屏中心O点的距离是Y=
(L+2R)UABL
4dUPK
.
点评:考查动能定理的应用,注意过程的选取不同,掌握牛顿第二定律与运动学公式的应用,理解几何关系的正确运用.
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