Question

（16分）示波器的原理圖如圖所示．電子經電壓為U₁的電場加速后，射入電壓為U₂的偏轉電場，離開偏轉電場后電子打在熒光屏上的P點，離熒光屏中心O的側移為y ．已知偏轉電場極板的長度為L₁ ，兩板間的距離為d，熒光屏離極板右端的距離為L₂，

  （1）電子在偏轉電場中和離開偏轉電場后分別做什么運動？

  （2）求電子打到熒光屏上時的側移y．

Answer 1

（16分）解：（1）電子在偏轉電場中做類平拋運動，離開偏轉電場后做勻速直線運動。　　 2分

　 （2）電子在加速電場中加速時，由動能定理可得

　　　 　　 2分　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　

　　　 電子在偏轉電場中做類平拋運動，由動力學知識可得：

　　　 電子離開偏轉電場時的側位移

　　　　　　　　　　　　　　1分

　　　 水平方向　  1分

加速度　　 　　　　　　　　　　　2分

豎直分速度 　　　　　　　　　　　　　　 1分

　　 速度偏向角的正切 　　　　　　　　　2分

電子離開偏轉電場后做勻速運動，在打到熒光屏上的這段時間內，

豎直方向上發生的位移　 　　　　　 2分

　　　　　 聯立以上各式可得

　 電子打到熒光屏上時的側移 　　　　　3分

　　　 （用相似三角形或其他方法求側移y，只要結果正確，即可給滿分。）