热门试卷

解：（1）电子穿出时动能为Ek，对电子在运动全过程内动能定理：

eU1+e•U2=EK-0，

解得：Ek=e（U1+U2）； 

（2）电子离开加速电场时速度为v0，

由动能定理得：eU1=mv02-0，

电子在偏转电场中做类平抛运动，

飞行时间：t=，

偏移量：d=at2=t2，

联立以上几式得：L=d； 

答：（1）电子穿出偏转电场时的动能EK为e（U1+U2）；

（2）金属板的长度L等于d．

解：设电子所受电场力为F，加速度为a，在电场运动的时间为t，偏转位移为y，离开电场的速度为V，偏转角度为 α，电子垂直进入电场受到电场力：

F=Eq…①

极板间的场强：

E=…②

根据牛顿第二定律得：

F=ma…③

电子在电场中做类平抛运动：

L=V0t…④

y=at2…⑤

联立①②③④⑤解之得：

y=…⑥

（2）电子离开电场竖直向上的速度为：

Vy=at…⑦

离开电场的速度：

V=…⑧

联立③④⑥⑦解之得：

v=

速度偏转角：

tanθ=

（3）由图可知：

op=y+MP…⑨

有几何关系得：

MP=s•tanθ…⑩

联立⑥⑨⑩解之得：

op=（s+）tanθ=（s+）

答：（1）电子偏离金属板时的侧位移是；

（2）电子飞出电场时的速度大小为；

（3）OP的长为（s+）．

解：（1）对于电子通过加速电场的过程，根据动能定理有：eU0=mv2

解得：U0=728V

（2）设偏转电场电压为U1时，电子刚好飞出偏转电场，则此时电子沿电场方向的位移恰为d，

即 d=•t2

电子通过偏转电场的时间t=

解得：U1=91V，

所以，为使电子束不打在偏转电极上，加在偏转电极上的电压U应小于91V；

（3）由图可知：u=40sin100πt（V）．偏转电场变化的周期T=0.02s，

而t==2.5×10-9 s．T＞＞t，可见每个电子通过偏转电场的过程中，电场可视为稳定的匀强电场．

当极板间加最大电压时，电子有最大偏转量y=•t2=0.20cm

电子飞出偏转电场时平行极板方向分速度vx=v，

垂直极板方向的分速度vy=ayt=t

电子离开偏转电场到达荧光屏的时间 t′==

电子离开偏转电场后在竖直方向的位移为y2=vy t′=2.0cm

电子打在荧光屏上的总偏移量Ym=ym+y2=2.2cm

电子打在荧光屏产生亮线的长度为2Ym=4.4cm．

答：（1）加速电压U0的大小为728V；

（2）要使电子束不打在偏转电极的极板上，加在竖直偏转电极上的电压应满足的条件应小于91V；

（3）在竖直偏转电极上加u=40sin100πt（V）的交变电压，电子打在荧光屏上亮线的长度是4.4cm．