Question

【題目】如圖所示為一真空示波管，電子從燈絲K發出（初速度不計），經燈絲與A板間的加速電壓U1加速，從A板中心孔沿中心線KO射出，K到A板中心的最短距離為L1，然后進入兩塊平行金屬板M、N形成的偏轉電場中（偏轉電場可視為勻強電場），電子進入M、N間電場時的速度與電場方向垂直，電子經過電場后打在熒光屏上的P點。已知加速電壓為U1，M、N兩板間的電壓為U2，兩板間的距離為d，板長為L2，板右端到熒光屏的距離為L3，電子的質量為m，電荷量大小為e求：

（1）電子穿過A板時的速度大小v1；

（2）電子從偏轉電場射出時的偏角的正切值tanθ；

（3）P點到O點的距離y。

Answer 1

【答案】（1）；（2） ；（3）

【解析】

(1)設電子經電壓U1加速后的速度為v1，根據動能定理得：

解得：

(2)電子以速度v1進入偏轉電場后，垂直于電場方向作勻速直線運動，沿電場方向作初速度為零的勻加速直線運動，設偏轉電場的電場強度為E，電子在偏轉電場運動的時間為t1，電子的加速度為a，離開偏轉電場時相對于原運動方向的側移量為y1，根據牛頓第二定律得

又

水平方向

豎直方向

電子離開偏轉電場后做勻速直線運動，

(3)由幾何關系有

解得：