Question

图为示波管的示意图，竖直偏转电极的极板长l＝4.0 cm，两板间距离d＝1.0 cm，极板右端与荧光屏的距离L＝18 cm。由阴极发出的电子经电场加速后，以v=1.6×10⁷ m／s的速度沿中心线进入竖直偏转电场。若电子由阴极逸出时的初速度、电子所受重力及电子之间的相互作用力可忽略不计，已知电子的电荷量e＝1.6×10^-19 C，质量m＝0.91×10^-30 kg。

1.求加速电压U₀的大小；

2.要使电子束不打在偏转电极的极板上，求加在竖直偏转电极上的电压应满足的条件；

3.在竖直偏转电极上加u＝40 sin100πt（V）的交变电压，求电子打在荧光屏上亮线的长度。

 

Answer 1

 

1.728V

2.91V

3.

解析:（1）对于电子通过加速电场的过程，根据动能定理有 eU₀=mv²

解得U₀=728V…………3分

（2）设偏转电场电压为U₁时，电子刚好飞出偏转电场，则此时电子沿电场方向的位移恰为d/2，

即    ………1分

电子通过偏转电场的时间………1分

解得  ，

所以，为使电子束不打在偏转电极上，加在偏转电极上的电压U应小于91V………1分

（3）由u＝40 sin100πt（V）可知，

电子打在荧光屏上的总偏移量…………1分

电子打在荧光屏产生亮线的长度为…………1分