电子扩束装置由相邻的电子加速器、偏转电场和偏转磁场组成.偏转电场由两块水平平行放置的长为l相距为d的导体板组成,如图甲所示.大量电子(其重力不计,质量为m、电荷量为e)由
◎ 题目
电子扩束装置由相邻的电子加速器、偏转电场和偏转磁场组成.偏转电场由两块水平平行放置的长为l相距为d的导体板组成,如图甲所示.大量电子(其重力不计,质量为m、电荷量为e)由静止开始,经加速电场加速后,连续不断地水平向右从两板正中间射入偏转电场.当两板不带电时,电子通过两板之间的时间均为2t0,当在两板间加如图乙所示的周期为2t0、最大值恒为U0的电压时,所有电子均可射出偏转电场,并射入垂直纸面向里的匀强磁场,最后打在磁场右侧竖直放置的荧光屏上.磁场的水平宽度为s,竖直高度足够大.求: (1)加速电场的电压 (2)电子在离开偏转电场时的最大侧向位移; (3)要使侧向位移最大的电子能垂直打在荧光屏上,匀强磁场的磁感应强度为多大? |
◎ 答案
(1)电子离开加速电场时的速度为 v0=
在加速电场中,由动能定理得 eU=
得U=
(2)要使电子的侧向位移最大,应让电子从0、2t0、4t0…等时刻进入偏转电场 由牛顿第二定律得 e
类平抛运动过程侧向位移 y′1=
匀速直线运动侧向位移 y′2=vyt0=
故最大侧向位移y=y′1+y2= |