Question

【題目】如圖所示，一個(gè)電子由靜止開始經(jīng)加速電場(chǎng)加速后，又沿中心軸線從O點(diǎn)垂直射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，并從另一側(cè)射出打到熒光屏上的P點(diǎn)，O′點(diǎn)為熒光屏的中心。已知電子質(zhì)量m=9.0×10﹣31kg，電荷量e=1.6×10﹣19C，加速電場(chǎng)電壓U0=2500V，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)電壓U=200V，極板的長(zhǎng)度L1=6.0cm，板間距離d=2.0cm，極板的末端到熒光屏的距離L2=3.0cm（忽略電子所受重力）。求：

(1)電子射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的初速度v0；

(2)電子打在熒光屏上的P點(diǎn)到O點(diǎn)的距離h；

Answer 1

【答案】(1) (2)h=7.2×10﹣3m

【解析】

（1）電子在加速電場(chǎng)中，根據(jù)動(dòng)能定理有： ，

代入數(shù)據(jù)得：

（2）設(shè)電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，電子射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)在豎直方向上的側(cè)移量y電子在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)：L1=v0t…①

電子在豎直方向上做勻加速運(yùn)動(dòng)： …②

根據(jù)牛頓第二定律有： …③

聯(lián)立①②③得：

y =3.6×10﹣3m=0.36cm；

電子離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)速度的反向延長(zhǎng)線過偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的中點(diǎn)，

由圖知， ，

解得：h=7.2×10﹣3m；

故本題答案是：(1) (2)h=7.2×10﹣3m