Question

3．示波管的結(jié)構(gòu)原理如圖所示，電子在電勢(shì)差為U₁的加速電場(chǎng)中由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，然后射入電勢(shì)差為U₂的兩塊平行極板間的電場(chǎng)中，入射方向跟極板平行，整個(gè)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(zhuǎn)角θ變大可采取如何調(diào)節(jié)U₁減小，U₂增大．

Answer 1

分析 電子在加速電場(chǎng)中，在電場(chǎng)力的作用下，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，可由電場(chǎng)力做功求出射出加速電場(chǎng)時(shí)的速度．電子在水平放置的平行板之間，因受到的電場(chǎng)力的方向與初速度的方向垂直，故電子做類平拋運(yùn)動(dòng)．運(yùn)用平拋運(yùn)動(dòng)的豎直方向的速度與水平方向的速度的關(guān)系，可求出角度θ的變化情況．

解答 解：帶電粒子在電場(chǎng)中加速后獲得速度：${U_1}e=\frac{1}{2}mv_0^2$，
在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)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(jù)關(guān)系式可得，要使電子的偏轉(zhuǎn)角θ變大，可采調(diào)節(jié)U₁ 減小，U₂ 增大．
故答案為：減��；增大

點(diǎn)評(píng) 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，可分為三類：
第一類是在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做勻變速速直線運(yùn)動(dòng)，此過(guò)程是電勢(shì)能與帶電粒子動(dòng)能之間的轉(zhuǎn)化．
第二類是帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)，帶電粒子垂直進(jìn)出入勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，分解為兩個(gè)方向的直線運(yùn)動(dòng)，分別用公式分析、求解運(yùn)算，是這類問(wèn)題的最基本解法．
第三類是帶電粒子在點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，應(yīng)用圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí)求解．