摘要：7．示波管.电视机显像管.电子显微镜中常用到一种叫静电透镜.它可以把电子聚焦在中心轴上的一点F.静电透镜的名称由此可来.它的结构如图所示.K为平板电极.G为中央带圆孔的另一平行金属板.现分别将它们的电势控制在一定数值(图中的数据的单位为V.其中K板的电势为120V.G板的电势为30V).根据由实验测得的数据.在图中画出了一些等势面.从图中可知G板圆孔附近的等势面不再是平面.而是向圆孔的右侧凸出来的曲面.所以圆孔附近右侧的电场不再是匀强电场.问: (1)你能画出电场线的大致分布吗? (2)分析静电透镜为何对白K电极出发的电子束有会聚作用. (3)一个电子自K电极以一定的速度出发.运动到F点的过程中.电子的加速度如何变化?电场力做了多少功? 电势能改变多少?(设电子电量C) 解析:(1)电场线的大致分布如图甲所示. (2)假设由电极K水平向右发射的电子束穿出圆孔后.运动到电场中的A.B两点.A.B两点的电场方向放大至如图乙所示.而电子受到的电场力F与电场方向相反.把F分解成水平方向和竖直方向.则电子的运动情况是水平方向上的减速运动和竖直方向上向着中心轴的加速运动.由对称性不难分析出电子束有向着中心会聚的特点.并可以聚焦在中心轴上的一点F.静电透镜的名称由此而来. (3)由电场线的疏密程度可知电场逐渐减弱.所以电子的加速度逐渐减小. ΔEp=-W=e(Uk-UF) =J 答案:见解析 点评:虽然情境比较复杂.感觉有陌生.但所涉及的物理知识一定不会超出我们学习的范围.要从我们熟悉的相关知识和情景来找解题的切入点.要把问题简化处理.此题中实际上就是已知等势面画电场线.和在电场中的加速.只要有了思路解题并不会很难.

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