Question

如圖1所示，電子由陰極飛出時的初速度忽略不計，電子發(fā)射裝置的加速電壓為U₀．電容器板長為L₁，板間距離為d，下極板接地．電容器右端到熒光屏的距離為L₂．在電容器兩極板間接一交變電壓，上極板的電勢隨時間變化的圖象如圖2所示，每個電子穿過平行板的時間極短，可以認為電壓是不變的．求：
（1）電子打在熒光屏上的位置到O點的距離y與交變電壓u的函數(shù)關(guān)系式；
（2）若L₁=L₂=d=10cm，則t=0.06s時刻，電子打在熒光屏上的位置距離O點的距離．

Answer 1

（1）電子經(jīng)加速電場加速，有qU₀=

1

2

m

v

20

經(jīng)偏轉(zhuǎn)電場后側(cè)向偏轉(zhuǎn)的距離y′=

1

2

at2=

1

2

?

qu

md

(

L1

v0

)2
聯(lián)立以上兩式得：y′=

u L 21

4U0d

根據(jù)幾何知識得：

y

y′

=

1 2 L1+L2

1 2 L1

則得y=

L1+2L2

L1

y′=

L1+2L2

L1

?

u L 21

4U0d

=

(L1+2L2)L1

4U0d

u
（2）由圖2讀出t=0.06s時刻的電壓u=

9

5

U0，L₁=L₂=d=10cm，代入上式得y=

9

20

L₁=4.5cm
答：
（1）電子打在熒光屏上的位置到O點的距離y與交變電壓u的函數(shù)關(guān)系式是y=

(L1+2L2)L1

4U0d

u；
（2）若L₁=L₂=d=10cm，則t=0.06s時刻，電子打在熒光屏上的位置距離O點的距離是4.5cm．