◎ 题目

如图所示装置由加速电场、偏转电场和偏转磁场组成。偏转电场处在加有电压的相距为d的两块水平平行放置的导体板之间，匀强磁场水平宽度为l，竖直宽度足够大，处在偏转电场的右边，如图甲所示。大量电子（其重力不计）由静止开始，经加速电场加速后，连续不断地沿平行板的方向从两板正中间射入偏转电场。当两板没有加电压时，这些电子通过两板之间的时间为2t0，当在两板间加上如图乙所示的周期为2t0、幅值恒为U0的电压时，所有电子均能通过电场，穿过磁场，最后打在竖直放置的荧光屏上（已知电子的质量为m、电荷量为e）。求： （1）如果电子在t=0时刻进入偏转电场，求它离开偏转电场时的侧向位移大小； （2）通过计算说明，所有通过偏转电场的电子的偏向角（电子离开偏转电场的速度方向与进入电场速度方向的夹角）都相同。 （3）要使电子能垂直打在荧光屏上，匀强磁场的磁感应强度为多少？

◎ 答案

解：（1）在t=0时刻，电子进入偏转电场，Ox方向（水平向右为正）做匀速直线运动 Oy方向（竖直向上为正）在0－t0时间内受电场力作用做匀加速运动， 在t0－2t0时间内做匀速直线运动，速度侧向位移 得　　　　 （2）设电子以初速度v0=vx进入偏转电场，在偏转电场中受电场力作用而加速。不管电子是何时进入偏转电场，在它穿过电场的2t0时间内，其Oy方向的加速度或者是（电压为U0时），或者是0（电压为0时） ，它在Oy方向上速度增加量都为 因此所有电子离开偏转电场时的Oy方向的分速度都相等为；Ox方向的分速度都为v0=vx，所有电子离开偏转电场的偏向角都相同 （3）设电子从偏转电场中射出时的偏向角为θ，电子进入匀强磁场后做圆周运动垂直打在荧光屏上，如图所示 电子在磁场中运动的半径： 设电子从偏转电场中出来时的速度为vt，则电子从偏转电场中射出时的偏向角为： 电子进入磁场后做圆周运动，其半径 由上述四式可得：

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“按照题目要求作图：（1）如图1所示，悬挂的小球处于静止状态，画出它所受重力和拉力的示意图。（2）如图2所示，小球重10N，画出它对墙壁压力的示意图。（3）如图3所示，盛水杯置于斜…”主要考查了你对  【带电粒子在复合场中的运动】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。