Question

（18分）一束初速度不計(jì)的電子在經(jīng)U的加速電壓加速后，在距兩極板等距處垂直進(jìn)入平行板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)，如圖所示，若板間距離d，板長(zhǎng)l，偏轉(zhuǎn)電極邊緣到熒光屏的距離為L(zhǎng)，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)只存在于兩個(gè)偏轉(zhuǎn)電極之間。已知電子質(zhì)量為m，電荷量為e，求：

(1)電子離開(kāi)加速電場(chǎng)是的速度大小；
(2)電子經(jīng)過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的時(shí)間；
(3)要使電子能從平行板間飛出，兩個(gè)極板上最多能加多大電壓？
(4)電子最遠(yuǎn)能夠打到離熒光屏上中心O點(diǎn)多遠(yuǎn)處？

Answer 1

①②  ③ 
④離O點(diǎn)最遠(yuǎn)距離=" Y’+d/2=(2L+l)" d /2l

試題分析：①設(shè)電子流經(jīng)加速電壓后的速度為，則由動(dòng)能定理有：
  q=e   (2分)
     (1分)

②電子經(jīng)過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間
   (3分)
③設(shè)兩極板上最多能加的電壓為要使電子能從平行板間飛出則電子的最大側(cè)移量為，則有：   (4分)
聯(lián)立①②兩式  (2分)

④從板邊緣飛出到熒光屏上離O點(diǎn)最遠(yuǎn)。這時(shí)
tanα=v_y/v₀=Y’/L  (1分)
而v_y="at"   (1分) ∴tanα=v_y/v₀="U’l/2dU=" d/l  (1分)
∴Y’=" L" d/l  (1分)
離O點(diǎn)最遠(yuǎn)距離=" Y’+d/2=(2L+l)" d /2l  (2分)