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(jì)），經(jīng)燈絲與A板間的加速電壓U1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(qiáng)電場），電子進(jìn)入M、N間電場時(shí)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(diǎn)。已知加速電壓為U1，M、N兩板間的電壓為U2，兩板間的距離為d，板長為L1，板右端到熒光屏的距離為L2，電子的質(zhì)量為m，電荷量為e。求：

（1）電子穿過A板時(shí)的速度大小；

（2）電子從偏轉(zhuǎn)電場射出時(shí)的側(cè)移量；

（3）P點(diǎn)到O點(diǎn)的距離。

（4）若要使電子打在熒光屏上P點(diǎn)的上方，可采取哪些措施？

Answer 1

【答案】（1）；（2）；（3）；（4）減小加速電壓U1；增大偏轉(zhuǎn)電壓U2。

【解析】（1）設(shè)電子經(jīng)電壓U1加速后的速度為v0，由動(dòng)能定理得：eU1=mvA2，解得： ；
（2）電子以速度υ0進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場后，垂直于電場方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，沿電場方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)偏轉(zhuǎn)電場的電場強(qiáng)度為E，電子在偏轉(zhuǎn)電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1，電子的加速度為α，離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的側(cè)移量為y1，
由牛頓第二定律得：F=eE2=e=ma，解得： ，
由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：L1=v0t1，y=at12，解得： ；
（3）因

所以
（4）使打電子在屏上的距離yOP變大，由上公式可知，可減小加速電壓U1；或增大偏轉(zhuǎn)電壓U2，或只增大L1；