现代科学实验中常用的一种电子仪器叫示波器,它的核心部件是示波管,其工作原理如图所示,电量大小为e的电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动,然后射入电势差为U2的

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

现代科学实验中常用的一种电子仪器叫示波器,它的核心部件是示波管,其工作原理如图所示,电量大小为e的电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动,然后射入电势差为U2的两块平行极板间的偏转电场中,入射方向跟极板平行,偏转电场的极板间距离为d,板长为L,整个装置处在真空中,电子重力可忽略,电子能射出平行板区.
(1)偏转电场中,若单位偏转电压引起的偏移距离叫示波管的灵敏度,请通过计算说明提高示波管的灵敏度的办法;
(2)求电子离开偏转电场时的动能大小.
魔方格

◎ 答案

(1)在加速电场中,由动能定理得:
   eU1=
1
2
mv02…①
设电子在偏转电场中运动时间为t.则有
    L=v0t…②
   y=
1
2
at2
…③
又a=
eU2
md
…④
示波管的灵敏度η=
y
U2
…⑤
由①~⑤得η=
L2
4U1d

故提高示波管的灵敏度的办法有:增大L、减小U1、减小d
(2)由动能定理,得
  eU1+
eU2
d
y=Ek-0  ⑥
将②③式代入⑥,得
  Ek=eU1+
e
U22
L2
4U1d2

答:
(1)提高示波管的灵敏度的办法有:增大L、减小U1、减小d.
(2)电子离开偏转电场时的动能大小是eU1+
e
U22
L2
4U1d2

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“现代科学实验中常用的一种电子仪器叫示波器,它的核心部件是示波管,其工作原理如图所示,电量大小为e的电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动,然后射入电势差为U2的…”主要考查了你对  【动能定理】,【带电粒子在电场中运动的综合应用】  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。

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