Question

【題目】如圖甲所示，熱電子由陰極飛出時的初速度忽略不計，電子發(fā)射裝置的加速電壓為，偏轉(zhuǎn)電場板間距離L=8cm，極板長為2L，下極板接地，偏轉(zhuǎn)電場極板右端到熒光的距離也是2L，在兩極板間接有一交變電壓，電壓變化周期T=4s，上極板的電熱隨時間變化的圖像如圖乙所示，大量電子從偏轉(zhuǎn)電場中央持續(xù)射入，穿過平行板的時間都時間極短，可認為電子穿過平行板的過程中電壓是不變的。

（1）求電子進入偏轉(zhuǎn)電場時的速度（用電子比荷，加速電壓表示）；

（2）在電勢變化的每個周期內(nèi)熒光屏會出現(xiàn)“黑屏”現(xiàn)象，即無電子擊中屏幕，求每個周期內(nèi)的“黑屏”時間多長？

Answer 1

【答案】（1）（2）1s

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)動能定理可得，解得

（2）電子射出偏轉(zhuǎn)電場做勻速直線運動至熒光屏，由圖可知，只要電子能夠射出偏轉(zhuǎn)電場，即可達到熒光屏上。因此當電子在偏轉(zhuǎn)電場中側(cè)移量大于時，電子將打在偏轉(zhuǎn)電場的極板上，致使出現(xiàn)黑屏現(xiàn)象，

設(shè)電子剛好能射出電場時的偏轉(zhuǎn)電壓為，則有，，

解得

結(jié)合圖乙可知，在偏轉(zhuǎn)電壓U在（，）之間變化時，進入偏轉(zhuǎn)電場的電子無法射出偏轉(zhuǎn)電場打到熒光屏上，因此每個周期時間內(nèi)熒光屏出現(xiàn)黑屏的時間為