Question

 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板間的可調(diào)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(chǎng)中（偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)視為勻強(qiáng)電場(chǎng)），電子進(jìn)入M、N間電場(chǎng)時(shí)的速度與電場(chǎng)方向垂直。已知M、N兩板間的電壓為U₂=91V，兩板間的距離為d=4cm，板長(zhǎng)為L₁=8cm，板右端到熒光屏的距離為L₂=20cm，電子的質(zhì)量為m=0.91×10^-30Kg，電荷量為e=1.60×10^-19C。

（1）要使被加速的電子均能從M、N的右端穿出，求U₁的最小值？

（2）當(dāng)U₁=273V時(shí)，電子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)射出后打在熒光屏上的P點(diǎn)，求P到O點(diǎn)的距離？

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Answer 1

【答案】

 (1) 設(shè)電子經(jīng)電壓U₁加速后的速度為v₀，據(jù)動(dòng)能定理得：

     e U₁=， 解得：           （2分）

電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后，垂直于電場(chǎng)方向作勻速直線運(yùn)動(dòng)：t₁=

沿電場(chǎng)方向作初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。設(shè)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E，電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t₁，電子的加速度為a，離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)相對(duì)于原運(yùn)動(dòng)方向的側(cè)移量為y₁

F=eE，  E= ， F=ma，    a =   y₁=，解得： y₁=      （4分）

要使被加速的電子均能從M、N的右端穿出：  V      （2分）

(2) 當(dāng)U₁=273V時(shí),出電場(chǎng)時(shí)速度偏角，

P到O點(diǎn)的距離為           （4分）