下图为一真空示波管的示意图,电子从灯丝K发出(初速度可忽略不计),经灯丝与A板间的电压U1加速,从A板中心孔沿中心线KO射出,然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中(偏

◎ 题目

下图为一真空示波管的示意图,电子从灯丝K发出(初速度可忽略不计),经灯丝与A板间的电压U1加速,从A板中心孔沿中心线KO射出,然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场),电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直,电子经过电场后打在荧光屏上的P点。 已知M、N两板间的电压为U2,两板间的距离为d,板长为L,电子的质量为m,电荷量为e,不计电子受到的重力及它们之间的相互作用力。

(1)求电子穿过A板时速度的大小v0
(2)求电子从偏转电场射出时的侧移量y;
(3)若要使电子打在荧光屏上P点的上方,加速电压U1和M、N两板间的电压为U2将如何改变?(不用说明理由)

◎ 答案

(1)(2)(3)减小加速电压,增大偏转电压

◎ 解析


试题分析:(1)设电子经电压加速后的速度为,由动能定理
                             
解得                          
(2)电子以速度进入偏转电场后,做类平抛运动。
设电子离开偏转电场时的侧移量为y,则
沿初速方向匀速直线运动有
垂直初速方向有 
又电场力
根据F=ma,得加速度为   
解得      
(3)减小加速电压,增大偏转电压  
点评:根据动能定理求出电子进入偏转电场的速度;电子进入偏转电场后,做类平抛运动,在沿电场方向上做初速度为零的匀加速直线运动,根据运动学公式,求出偏转量;电子出偏转电场后,做匀速直线运动,最终电子到达屏上P点,若要使电子达到P点上方,需增加偏移量或增大偏转角。

◎ 知识点

    专家分析,试题“下图为一真空示波管的示意图,电子从灯丝K发出(初速度可忽略不计),经灯丝与A板间的电压U1加速,从A板中心孔沿中心线KO射出,然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中(偏…”主要考查了你对  【带电粒子在电场中的偏转】  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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