Question

如圖所示為示波器示意圖（圖略），電子槍中熾熱的金屬絲可以發射電子，初速度很小，可視為零。電子槍的加速電壓為U₀，緊挨著是偏轉電極YYˊ和XXˊ，設偏轉電極的極板長為L₁，板間距離均為d，偏轉電極XXˊ的右端到熒光屏的距離為L₂，電子電量為e，質量為m，（不計偏轉電極YYˊ和XXˊ兩者之間的距離），在YYˊ、XXˊ偏轉電極上不加電壓時，電子恰能打在熒光屏上坐標的原點。求：（1）若只在YYˊ偏轉電極上加上U_YY^ˊ=U₁（U₁>U₂），則電子到達熒光屏上的速度多大？（2）在第（1）問中，若再在XXˊ偏轉電極上加上U_XX^ˊ=U₂（U₂>0），試在熒光屏上標出亮點的大致位置，并求出該點在熒光屏上坐標系中的坐標值。

 

Answer 1

【答案】

    （，）

【解析】（1）電子先經加速電場加速

然后進入偏轉電場做類平拋運動： =

帶電粒子離開電場過程根據動能定理：，

解得速度為：

離開偏轉電場后做勻速直線達到熒光屏上，所以打到熒光屏的速度為

（2）粒子在X方向偏轉電壓作用下發生的偏轉位移為：=

根據三角形相似，粒子打到熒光屏上的位置：==,

=，所以打到熒光屏上的位置（，）

思路分析：根據帶電粒子在電場中的偏轉進行計算，利用三角形相似求出達到熒光屏上的位置坐標。

試題點評：考查示波器原理，求解帶電離子的偏轉。