Question

【題目】如圖所示，熱電子由陰極飛出時(shí)的初速忽略不計(jì)，電子發(fā)射裝置的加速電壓為U0。電容器板長和板間距離均為L=20.0cm，下極板接地。電容器右端到熒光屏的距離也是L=20.0cm。在電容器兩極板間接一交變電壓，上極板的電勢隨時(shí)間變化的圖象如下圖。（每個(gè)電子穿過平行板的時(shí)間極短，可以認(rèn)為電壓是不變的）求：

(1)電子從加速電場飛出時(shí)的速度?

(2)在t=0.06s時(shí),電子從電容器右側(cè)飛出時(shí)的豎直分位移？

(3)在t=0.06s時(shí)刻，電子打在熒光屏上的何處?

(4)熒光屏上有電子打到的區(qū)間有多長？

(5)屏上的亮點(diǎn)如何移動(dòng)？

Answer 1

【答案】（1）；（2）9.0cm；（3）距O點(diǎn)的距離為27.0cm；（4）60cm；（5）屏上的亮點(diǎn)由下而上勻速上升，間歇一段時(shí)間后又重復(fù)出現(xiàn)

【解析】

試題（1）電子在電場中加速,設(shè)末速度為v0 ,據(jù)動(dòng)能定理得:qU0=mv02，解得v0= 3分

(2) 由圖知t=0.06s時(shí)刻偏轉(zhuǎn)電壓為 U=1.8U0

電子在電場中加速,設(shè)豎直分位移為y,由勻加速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律得:y=at2=，

解得: 解得：y = 0.45L= 9.0cm 3分

(3)位移偏轉(zhuǎn)角的正切值為: tanθ=

速度偏轉(zhuǎn)角的正切值為: tanβ=2 tanθ

所以打在屏上的點(diǎn)距O點(diǎn)的距離d為: d=Ltanβ+y=27.0cm 3分

（4）電子的最大側(cè)移為0.5L,同理計(jì)算可得偏轉(zhuǎn)電壓的最大值為Um=2.0U0，

所以熒光屏上電子的最大側(cè)移為: dm=L+,

能打到的區(qū)間長為 2dm=3L=60cm。 3分

（5）屏上的亮點(diǎn)由下而上勻速上升，間歇一段時(shí)間后又重復(fù)出現(xiàn)。 2分