Question

【題目】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板間的加速電壓加速，從A板中心孔沿中心線KO射出，然后進(jìn)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(jìn)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，M、N兩板間的電壓為，兩板間的距離為d，板長為，板右端到熒光屏的距離為，電子的質(zhì)量為m，電荷量為求：

電子穿過A板時的速度大��；

電子在偏轉(zhuǎn)場運動的時間t；

電子從偏轉(zhuǎn)電場射出時的側(cè)移量；

點到O點的距離．

Answer 1

【答案】；；；

【解析】

（1）電子在加速電場U1中運動時，電場力對電子做正功，根據(jù)動能定理求解電子穿過A板時的速度大小；

（2）電子在偏轉(zhuǎn)電場中做類平拋運動，水平方向做勻速直線運動，根據(jù)進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場時的速度和極板長度求出粒子在偏轉(zhuǎn)電場中運動的時間；

（3）粒子在偏轉(zhuǎn)電場中做類平拋運動，豎直方向做初速度為0的勻加速直線運動，根據(jù)粒子受力和運動時間求出側(cè)向位移量；

（4）粒子離開偏轉(zhuǎn)電場后做勻速直線運動，水平方向做勻速直線運動求出運動時間，豎直方向亦做勻速直線運動由時間和速度求出偏轉(zhuǎn)位移，再加上電場中的側(cè)位移即為OP的距離．

（1）粒子在加速電場中只有電場力做功，根據(jù)動能定理有：

得電子加速后的速度大小為

（2）電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場后，在電場力作用下做類平拋運動，令電子運動時間為，電子在水平方向做勻速直線運動故有：

得電子在偏轉(zhuǎn)電場中的運動時間

（3）在豎直方向電子做初速度為0的勻加速運動，已知偏電壓為，極板間距為d，則電子在偏轉(zhuǎn)電場中受到的電場力：

由牛頓第二定律知，電子產(chǎn)生的加速度

所以電子在偏轉(zhuǎn)電場方向上的側(cè)位移

（4）由（3）分析知，電子離開偏轉(zhuǎn)電場時在豎直方向的速度

電子離開偏轉(zhuǎn)電場后做勻速直線運動，

電子在水平方向的分速度，

產(chǎn)生位移為，電子運動時間

電子在豎直方向的分速度，

產(chǎn)生位移

所以電子偏離O點的距離