Question

【題目】示波器的核心部件是示波管，其內(nèi)部抽成真空，如下圖是它內(nèi)部結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化原理圖。它由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成，熾熱的金屬絲可以連續(xù)發(fā)射電子，電子質(zhì)量為m，電荷量為e，發(fā)射出的電子由靜止經(jīng)電壓U1加速后，從金屬板的小孔O射出，沿OO′進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，經(jīng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后打在熒光屏上。偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)是由兩個(gè)平行的相同金屬極板M、N組成，已知極板的長(zhǎng)度為l，兩板間的距離為d，極板間電壓為U2，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)極板的右端到熒光屏的距離為L．不計(jì)電子受到的重力和電子之間的相互作用。求：

（1）電子從小孔O穿出時(shí)的速度大小v0；

（2）電子離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)沿垂直于板方向偏移的距離y；

（3）電子打在熒光屏上的位置距離O′的距離Y；

Answer 1

【答案】（1）電子從小孔O穿出時(shí)的速度大小；（2）電子離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)沿垂直于板方向偏移的距離；（3）電子打在熒光屏上的位置距離O′的距離；

【解析】

（1）由動(dòng)能定理：qU1

解得：v0

（2）電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t

水平方向：t

豎直方向：E

根據(jù)電場(chǎng)力計(jì)算公式：F＝Ee，

加速度：a

聯(lián)立解得：y

（3）打在熒光屏上時(shí)的偏移距離Y，如圖所示

根據(jù)幾何關(guān)系知

解得：Y