Question

（10分)下面是一個(gè)示波管工作原理圖，初速度為零的電子經(jīng)電壓為U₁的電場(chǎng)加速后垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，兩平行板間的距離為d，板長(zhǎng)L₁，偏轉(zhuǎn)電壓為U₂。S為屏，與極板垂直，到極板的距離L₂。已知電子電量e，電子質(zhì)量m。不計(jì)電子所受的重力。
（1）電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的速度v₀是多少？
（2）電子離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)量y₁為多少? （用U₁、U₂、d、L₁表示）
（3）電子到達(dá)屏S上時(shí)，它離O點(diǎn)的距離y是多少？（用U₁、U₂、d、L₁、L₂表示）
 

Answer 1

（1）設(shè)電子經(jīng)加速電場(chǎng)U₁加速后以速度v₀進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，由動(dòng)能定理有
，                               （2分）
（2）進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后在電場(chǎng)線方向有，              （1分）
經(jīng)時(shí)間t飛出電場(chǎng)有，飛出電場(chǎng)時(shí)偏轉(zhuǎn)量為     （2分）
由以上各式得                                    （1分）
（3）設(shè)電子從偏轉(zhuǎn)場(chǎng)穿出時(shí)，沿y方向的速度為v_y，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
                                   （2分）
由以上各式得                  （1分）
                  （1分）
也可用相似比直接求y。即：，

 略