Question

【題目】如圖所示，電子在電勢差為U0的加速電場中，從左極板由靜止開始運(yùn)動，經(jīng)加速電場加速后從右板中央垂直射入電勢差為U的偏轉(zhuǎn)電場中，經(jīng)偏轉(zhuǎn)電場偏轉(zhuǎn)后打在豎直放置的熒光屏M上，整個(gè)裝置處在真空中，已知電子的質(zhì)量為m，電量為-e，偏轉(zhuǎn)電場的板長為L1，板間距離為d，光屏M到偏轉(zhuǎn)電場極板右端的距離L2，求：

（1）電子從加速電場射入偏轉(zhuǎn)電場的速度v0

（2）電子飛出偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的偏轉(zhuǎn)距離y；

（3）電子飛出偏轉(zhuǎn)電場時(shí)偏轉(zhuǎn)角的正切值；

（4）電子打在熒光屏上時(shí)到中心O的距離Y。

Answer 1

【答案】(1) (2) (3) (4)

【解析】

(1)電子在加速電場中直線加速過程，根據(jù)動能定理得:

解得電子從加速電場進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場的速度

(2)根據(jù)牛頓第二定律得：

電子在偏轉(zhuǎn)電場中的運(yùn)動時(shí)間

則偏轉(zhuǎn)位移

(3)電子離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)偏轉(zhuǎn)角θ的正切值為：

(4)電子離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)速度的反向延長線經(jīng)過中軸線的中點(diǎn)，根據(jù)相似三角形得，

解得：