Question

現(xiàn)代科學(xué)實(shí)驗(yàn)中常用的一種電子儀器叫示波器，它的核心部件是示波管，其工作原理如圖所示，電量大小為e的電子在電勢(shì)差為U₁的加速電場(chǎng)中由靜止開始運(yùn)動(dòng)，然后射入電勢(shì)差為U₂的兩塊平行極板間的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中，入射方向跟極板平行，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的極板間距離為d，板長(zhǎng)為L(zhǎng)，整個(gè)裝置處在真空中，電子重力可忽略，電子能射出平行板區(qū)。
（1）偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中，若單位偏轉(zhuǎn)電壓引起的偏移距離叫示波管的靈敏度，請(qǐng)通過計(jì)算說明提高示波管的靈敏度的辦法；
（2）求電子離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能大小。

Answer 1

解：（1）在加速電場(chǎng)中：eU₁=mv₀² ①
在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t
L=vt ②
y= ③
由上三式，得靈敏度η=
方法：增大L、減小U₁、減小d ④
（2）法一：
由動(dòng)能定理，得eU₁+y=E_k－0 ⑤
將②③式代入⑤，得E_k=eU₁+ ⑥
法二：
出電場(chǎng)時(shí)的水平速度v_x=v₀
豎直速度v_y=at=
出電場(chǎng)時(shí)動(dòng)能大小E_k=m(v₀²+v_y²)=eU₁+