問題詳情:
如圖所示,真空室中電極K發出的電子(初速度不計)經過電勢差為U1的加速電場加速後,沿兩水平金屬板C、D間的中心線*入兩板間的偏轉電場,電子離開偏轉電極時速度方向與水平方向成45°,最後打在熒光屏上,已知電子的質量為m、電荷量為e,C、D極板長為l,D板的電勢比C板的電勢高,極板間距離為d,熒光屏距C、D右端的距離為.電子重力不計。求:
(1)電子通過偏轉電場的時間t0;
(2)偏轉電極C、D間的電壓U2;
(3)電子到達熒光屏離O點的距離Y。
【回答】
(1) (2) (3)
【詳解】
(1)電子在離開B板時的速度為v,根據動能定理可得:
得:
電子進入偏轉電場水平方向做勻速直線運動,則有:
(2)電子在偏轉電極中的加速度:
離開電場時豎直方向的速度:
離開電場軌跡如圖所示:
電子的速度與水平方向的夾角:
解得:
(3)離開電場的側向位移:
解得:
電子離開電場後,沿豎直方向的位移:
電子到達熒光屏離O點的距離:
【點睛】
本題考查帶電粒子在電場中的運動,要注意明確帶電粒子的運動可分加速和偏轉兩類,加速一般採用動能定理求解,而偏轉採用的方法是運動的合成和分解.
知識點:帶電粒子在電場中的運動
題型:解答題