Question

【題目】示波器的示意圖如圖所示，金屬絲發(fā)射出來的電子(帶電量為e，忽略初速度)被加速后從金屬板的小孔穿出，進入偏轉(zhuǎn)電場．電子在穿出偏轉(zhuǎn)電場后沿直線前進，最后打在熒光屏上．設(shè)加速電壓U1＝1 600 V，偏轉(zhuǎn)極板長L1＝4 cm，偏轉(zhuǎn)極板間距d＝1 cm，當(dāng)電子加速后從兩偏轉(zhuǎn)極板的正中央沿與板平行的方向進入偏轉(zhuǎn)電場．

(1)偏轉(zhuǎn)電壓U2為多大時，電子束打在熒光屏上偏轉(zhuǎn)距離最大？

(2)如果偏轉(zhuǎn)極板右端到熒光屏的距離L2＝16 cm，則電子到達熒光屏?xí)r最大偏轉(zhuǎn)距離y為多少？

Answer 1

【答案】(1)200 V　(2)0.045 m

【解析】（1）要使電子束打在熒光屏上偏轉(zhuǎn)距離最大，電子經(jīng)偏轉(zhuǎn)電場后必須下板邊緣出來．
在加速電場中，由動能定理得 eU1=mv02得，進入偏轉(zhuǎn)電場初速度
在偏轉(zhuǎn)電場的飛行時間

在偏轉(zhuǎn)電場的加速度
電子從下極板邊緣出來，
解得U2=U1=200V
（2）電子束打在熒光屏上最大偏轉(zhuǎn)距離y= +y2
電子離開電場的側(cè)向速度vy=at1=
電子離開偏轉(zhuǎn)電場到熒光屏的時間

所以電子最大偏轉(zhuǎn)距離y= +y2=0.045m