Question

3．示波管的結構原理如圖所示，電子在電勢差為U₁的加速電場中由靜止開始運動，然后射入電勢差為U₂的兩塊平行極板間的電場中，入射方向跟極板平行，整個裝置處在真空中，重力可忽略．在滿足電子能射出平行板區(qū)的條件下，要使電子的偏轉角θ變大可采取如何調節(jié)U₁減小，U₂增大．

Answer 1

分析 電子在加速電場中，在電場力的作用下，做勻加速直線運動，可由電場力做功求出射出加速電場時的速度．電子在水平放置的平行板之間，因受到的電場力的方向與初速度的方向垂直，故電子做類平拋運動．運用平拋運動的豎直方向的速度與水平方向的速度的關系，可求出角度θ的變化情況．

解答 解：帶電粒子在電場中加速后獲得速度：${U_1}e=\frac{1}{2}mv_0^2$，
在偏轉電場中的偏轉角為：$tanθ=\frac{v_y}{v_0}=\frac{{{U_2}e}}{dm}\frac{l^2}{v_0^2}=\frac{{{U_2}{l^2}}}{{2d{U_1}}}$．
根據關系式可得，要使電子的偏轉角θ變大，可采調節(jié)U₁ 減小，U₂ 增大．
故答案為：減��；增大

點評 帶電粒子在電場中的運動，可分為三類：
第一類是在勻強電場中做勻變速速直線運動，此過程是電勢能與帶電粒子動能之間的轉化．
第二類是帶電粒子在勻強電場中偏轉，帶電粒子垂直進出入勻強電場時做勻變速曲線運動，分解為兩個方向的直線運動，分別用公式分析、求解運算，是這類問題的最基本解法．
第三類是帶電粒子在點電荷形成的電場中做勻速圓周運動，應用圓周運動的知識求解．