Question

（16分）示波器的原理图如图所示．电子经电压为U₁的电场加速后，射入电压为U₂的偏转电场，离开偏转电场后电子打在荧光屏上的P点，离荧光屏中心O的侧移为y ．已知偏转电场极板的长度为L₁ ，两板间的距离为d，荧光屏离极板右端的距离为L₂，

  （1）电子在偏转电场中和离开偏转电场后分别做什么运动？

  （2）求电子打到荧光屏上时的侧移y．

Answer 1

（16分）解：（1）电子在偏转电场中做类平抛运动，离开偏转电场后做匀速直线运动。　　 2分

　 （2）电子在加速电场中加速时，由动能定理可得

　　　 　　 2分　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　

　　　 电子在偏转电场中做类平抛运动，由动力学知识可得：

　　　 电子离开偏转电场时的侧位移

　　　　　　　　　　　　　　1分

　　　 水平方向　  1分

加速度　　 　　　　　　　　　　　2分

竖直分速度 　　　　　　　　　　　　　　 1分

　　 速度偏向角的正切 　　　　　　　　　2分

电子离开偏转电场后做匀速运动，在打到荧光屏上的这段时间内，

竖直方向上发生的位移　 　　　　　 2分

　　　　　 联立以上各式可得

　 电子打到荧光屏上时的侧移 　　　　　3分

　　　 （用相似三角形或其他方法求侧移y，只要结果正确，即可给满分。）