如图1所示,电子显像管由电子枪、加速电场、偏转场及荧光屏组成.M、N为加速电板,加速电压为U
0,S
1、S
2为板上正对的小孔.金属板P和Q水平放置,两板的长度和两板间的距离均为l;距右边缘l处有一荧光屏,取屏上与S
1、S
2共线的O点为原点,向上为正方向建立x轴.电子枪发射质量为m,电荷量为-e的电子,初速度可以忽略,电子经加速电场后从小孔S
2射入偏转场.不计电子重力和电子之间的相互作用.
(1)求电子到达小孔S
2时的速度大小v;
(2)若板P、Q间只存在垂直于纸面向外的匀强磁场,电子刚好经过P板的右边缘后,打在荧光屏上.求磁感应强度大小B和电子打在荧光屏上的位置坐标x;
(3)若板P和Q间只存在电场,板间电压u随时间t的变化关系如图2所示,单位时间内从小孔S
1进入的电子个数为N.电子打在荧光屏上形成一条亮线.若在一个周期内单位长度亮线上的电子个数相同,求2t
0时间内打到单位长度亮线上的电子个数n(忽略电场变化产生的磁场;可以认为每个电子在板P和Q间运动过程中,两板间的电压恒定).