Question

【題目】如圖所示，電子在電勢差為U0＝4 500 V的加速電場中，從左極板由靜止開始運動，經(jīng)加速電場加速后從右板中央垂直射入電勢差為U＝45 V的偏轉(zhuǎn)電場中，經(jīng)偏轉(zhuǎn)電場偏轉(zhuǎn)后打在豎直放置的熒光屏M上，整個裝置處在真空中，已知電子的質(zhì)量為 ，電荷量為 ，偏轉(zhuǎn)電場的板長為L1＝10 cm，板間距離為d＝1 cm，光屏M到偏轉(zhuǎn)電場極板右端的距離L2＝15 cm.求：

(1)電子從加速電場射入偏轉(zhuǎn)電場的速度v0；

(2)電子飛出偏轉(zhuǎn)電場時的偏轉(zhuǎn)距離(側(cè)移距離)y；

(3)電子飛出偏轉(zhuǎn)電場時偏轉(zhuǎn)角的正切值tanθ；

(4)電子打在熒光屏上時到中心O的距離Y.

Answer 1

【答案】(1) 　(2)0.25 cm　(3)0.05　 (4)1 cm

【解析】 (1)電子在加速電場中運動，由動能定理得

eU0＝

解得：v0＝4×107m/s

(2)電子在偏轉(zhuǎn)電場中運動

沿初速度方向：L1＝v0t可得t＝2.5×10－9s

在垂直速度方向：

y＝at2＝t2＝2.5×10－3m＝0.25 cm

(3)偏轉(zhuǎn)角的正切值tanθ＝；

(4)電子離開偏轉(zhuǎn)電場后做勻速直線運動：若沿電場方向的偏移距離為y′，則

＝tanθ，所以y′＝0.75 cm，所以Y＝y＋y′＝1 cm.