Question

【题目】如图所示为真空示波管的示意图，电子从灯丝K发出（初速度不计），经灯丝与A板间的加速电压U1=18kV加速，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进入由两块平行金属板M、N形成的偏转电场中（偏转电场可视为匀强电场），电子进入偏转电场时的速度与电场方向垂直，电子经过偏转电场后打在荧光屏上的P点．已知M、N两板间的电压为U2=800V，两板间的距离为d=10cm，板长为L1=30cm，板右端到荧光屏的距离为L2=60cm，电子质量为m=9×10－31kg，电荷量为e=1.6×10－19C．求：

（1）电子穿过A板时的速度

（2）电子从偏转电场射出时的侧移量Y

（3）P点到O点的距离Y’

Answer 1

【答案】（1）8×107m/s；（2）0.01m；（3）0.05m．

【解析】

（1）设电子经电压U1加速后的速度为V0，由动能定理得：eU1=mv02
解得：；
（2）电子以速度v0进入偏转电场后，垂直于电场方向做匀速直线运动，沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动．设偏转电场的电场强度为E，电子在偏转电场中运动的时间为t1，电子的加速度为a，离开偏转电场时的侧移量为y，根据牛顿第二定律和运动学公式：
加速度为：，
运动时间为：，

（3）设电子离开偏转电场时沿电场方向的速度为vy，根据运动学公式得vy=at1；
电子离开偏转电场后做匀速直线运动，设电子离开偏转电场后打在荧光屏上所用的时间为t2，电子打到荧光屏上的侧移量为y2，如图所示．
由 ，y2=vyt2，
解得：

P到O点的总位移为：Y=y+y2=0.05m