Question

【題目】如圖所示是一個(gè)示波管工作原理圖，電子經(jīng)電壓U1=4.5×103V加速后以速度v0垂直等間距的進(jìn)入電壓U2=180V，間距為d=1.0cm，板長=5.0cm的平行金屬板組成的偏轉(zhuǎn)電場，離開電場后打在距離偏轉(zhuǎn)電場s=10.0cm的屏幕上的P點(diǎn)，（e=1.6×10-19C，m=9.0×10-31kg）求：

（1）射出偏轉(zhuǎn)電場時(shí)速度的偏角tanθ=？

（2）打在屏幕上的側(cè)移位移OP=？

Answer 1

【答案】(1)0.1 (2)1.25cm

【解析】

(1)設(shè)電子經(jīng)加速電場U1加速后以速度v0進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，由動(dòng)能定理有：

代入數(shù)據(jù)解得：；

進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場后做類平拋運(yùn)動(dòng)，在電場線方向有：

經(jīng)時(shí)間t1飛出電場有：

沿電場方向的速度：

設(shè)射出偏轉(zhuǎn)電場時(shí)速度的偏角為，則：

(2)飛出電場時(shí)偏轉(zhuǎn)量為：

由以上各式代入數(shù)據(jù)得：

設(shè)電子從偏轉(zhuǎn)場穿出時(shí)，沿y方向的速度為vy，穿出后到達(dá)屏S所經(jīng)歷的時(shí)間為t2，在此時(shí)間內(nèi)電子在y方向移動(dòng)的距離為y2,有：

由以上各式得：

故電子到達(dá)屏S上時(shí),它離O點(diǎn)的距離：

答：(1)射出偏轉(zhuǎn)電場時(shí)速度的偏角;
(2)打在屏幕上的側(cè)移位移.