Question

【題目】如圖所示為說明示波器工作原理的示意圖，已知兩平行板間的距離為d、板長為l，電子經(jīng)電壓為U1的電場加速后從兩平行板間的中央處垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場．設(shè)電子質(zhì)量為m、電荷量為e．（不計(jì)電子所受重力）

(1)求經(jīng)電場加速后電子速度v的大��；

(2)要使電子離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的偏轉(zhuǎn)角度最大，兩平行板間的電壓U2應(yīng)是多少？并求電子出電場時(shí)的動(dòng)能多大（結(jié)果用d、l、U1、e表示）？

Answer 1

【答案】（1）（2）

【解析】試題分析：（1）電子經(jīng)電壓為U1的電場加速，根據(jù)動(dòng)能定理： （3分）

則得（2分）

（2）電子離開偏轉(zhuǎn)電場偏轉(zhuǎn)角度最大時(shí)的偏轉(zhuǎn)量為，電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場后受到的電場力： 電場強(qiáng)度為： 由牛頓第二定律： 解得: （2分）

電子沿偏轉(zhuǎn)電場方向作初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，

在沿電場方向有：在垂直于電場方向作勻速直線運(yùn)動(dòng)，則有：

以上聯(lián)立求解，得： ， （2分）

又由動(dòng)能定理： ， 在加速電場里有： ， 所以（2分）