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O點(diǎn), 點(diǎn)為熒光屏的中心。已知電子質(zhì)量,電荷量,加速電場(chǎng)電壓U0=2500V,偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)電壓,極板的長度,板間距離,極板的末端到熒光屏的距離 (忽略電子所受重力,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。求

(1)電子射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的初速度;

(2)電子打在熒光屏上的P點(diǎn)到點(diǎn)的距離h;

(3)電子經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)過程中電場(chǎng)力對(duì)它所做的功W。

Answer 1

【答案】(1) (2) (3)

【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)：
電子在豎直方向上做勻加速運(yùn)動(dòng)：
根據(jù)牛頓第二定律有：
聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得：

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

h=0.72cm

(3)電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的過程中電場(chǎng)力對(duì)它做的功：