Question

【題目】如圖所示是一個(gè)示波管工作原理圖，電子經(jīng)電壓U14.5103V加速后以速度V0垂直等間距的進(jìn)入電壓U2180V,間距為d1.0cm,板長(zhǎng)l5cm的平行金屬板組成的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，離開(kāi)電場(chǎng)后打在距離偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)s5cm的屏幕上的P點(diǎn)，（電子的比荷為）求：

（1）電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度v0?

（2）打在屏幕上的側(cè)移位移OP?

Answer 1

【答案】（1）4×107m/s（2）0.75m

【解析】

（1）電子在加速電場(chǎng)中加速，由動(dòng)能定理得：eU1=mv02-0，

代入數(shù)據(jù)解得：v0=4×107m/s；
故電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的速度：v0=4×107m/s；
（2）電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，
在水平方向：l=v0t1，
在豎直方向上：由牛頓第二定律得：，

飛出電場(chǎng)時(shí)偏轉(zhuǎn)量為：y1=at12
代入數(shù)據(jù)解得：y1=0.25cm；
設(shè)電子從偏轉(zhuǎn)場(chǎng)穿出時(shí)，沿y方向的速度為vy，穿出后到達(dá)屏S所經(jīng)歷的時(shí)間為t2，
在此時(shí)間內(nèi)電子在y方向移動(dòng)的距離為y2，有：vy=at1
運(yùn)動(dòng)時(shí)間：t2=，豎直位移：y2=vyt2，
故電子到達(dá)屏S上時(shí)，它離O點(diǎn)的距離：y=y1+y2，
代入數(shù)據(jù)解得：y=0.75cm；