Question

（11分）如圖所示為一真空示波管，電子從燈絲K發(fā)出（初速度不計），經(jīng)燈絲與A板間的加速電壓U₁加速，從A板中心孔沿中心線KO射出，然后進入兩塊平行金屬板M、N形成的偏轉(zhuǎn)電場中（偏轉(zhuǎn)電場可視為勻強電場），電子進入M、N間電場時的速度與電場方向垂直，電子經(jīng)過電場后打在熒光屏上的P點。已知加速電壓為U₁，M、N兩板間的電壓為U₂，兩板間的距離為d，板長為L₁，板右端到熒光屏的距離為L₂，電子的質(zhì)量為m，電荷量為e。（不計重力）求：

(1)電子從偏轉(zhuǎn)電場射出時的側(cè)移量；

(2)P點到O點的距離。

(3)電子打到屏上P點的速度

 

Answer 1

【答案】

（1）（2）（3）

【解析】

試題分析：（1）電子經(jīng)加速電場加速的過程，根據(jù)動能定理有

進入偏轉(zhuǎn)電場后做類平拋運動，水平方向勻速直線運動

豎直方向勻加速直線運動，加速度

從電場射出時的偏移量即豎直方向位移

（2）偏轉(zhuǎn)電場中為類平拋運動，出電場的速度反向延長線與水平位移的交點為中點，即處，如下圖

根據(jù)速度合成，合速度與水平方向夾角

根據(jù)下圖的幾何關(guān)系有

所以

（3）電子離開偏轉(zhuǎn)電場后做勻速直線運動，所以電子打到屏上P點的速度即離開電場的速度根據(jù)速度合成有

考點：帶電粒子在加速電場和偏轉(zhuǎn)電場中的運動