如图所示是示波器的原理示意图.电子从灯丝发射出来,经电压为U1的电场加速后,通过加速极板A上的小孔O1射出,然后沿中心线O1O2进入M、N间的偏转电场,偏转电场的电压为U2,场

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动能定理/2022-11-05 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

 如图所示是示波器的原理示意图.电子从灯丝发射出来,经电压为U1的电场加速后,通过加速极板A上的小孔O1射出,然后沿中心线O1O2进入M、N间的偏转电场,偏转电场的电压为U2,场强方向垂直于O1O2,电子离开偏转电场后,最终打在垂直于O1O2放置的荧光屏上的P点.已知电子的电荷量为e,平行金属板M、N间的距离为d,极板长为l,极板右端与荧光屏之间的距离为L,电子离开灯丝时的初速度可忽略,电子所受重力以及电子之间的相互作用力不计.
(1)若把P点到O2点的距离称为偏转距离Y,其偏转距离Y为多少?
(2)求电子即将到达P点时的动能.
魔方格

◎ 答案

(1)设电子到达O1时的速度为v,则
eU1=
1
2
mv2

设电子在偏转电场MN中运动的加速度为a,运动时间为t,则
h=
1
2
at2

a=
eU2
md

t=
l
v

解得:h=
U2l2
4U1d

由:
h
Y
=
l
2
l
2
+L

解得:Y=
U2l2
4U1d
(1+
2L
l
)

故偏转距离Y=
U2l2
4U1d
(1+
2L
l
)

(2)由动能定理:eU1+
eU2h
d
=EKP-0
得:EKP=eU1+
eU22l2
4U1d2

故电子即将到达P点时的动能为eU1+
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