在示波管中,电子通过电子枪加速,进入偏转电极,然后射到荧光屏上.如图所示,设电子的质量为m(不考虑所受重力),电荷量为e,从静止开始,经过加速电场加速,加速电压为U1,然后进入偏转电场,偏转电极中两板之间的距离为d,板长为L,偏转电压为U2,求电子射到荧光屏上的动能为多大?
问题描述:
在示波管中,电子通过电子枪加速,进入偏转电极,然后射到荧光屏上.如图所示,设电子的质量为m(不考虑所受重力),电荷量为e,从静止开始,经过加速电场加速,加速电压为U1,然后进入偏转电场,偏转电极中两板之间的距离为d,板长为L,偏转电压为U2,求电子射到荧光屏上的动能为多大?
答
直线加速过程,有:
eU1=
m1 2
…①
v
2
1
类似平抛运动过程,有:
L=v1t… ②
y=
at2=1 2
•1 2
•t2…③eU2
md
对运动的全程,根据动能定理,有:
eU1+e•
•y=Ek-0…④U2 d
联立①②③④解得:Ek=eU1+
L2
U
2
2
4U1d2
答:电子射到荧光屏上的动能为eU1+
.
L2
U
2
2
4U1d2
答案解析:电子先直线加速,再类似平抛运动,最后匀速直线运动,根据动能定理和类似平抛运动的分运动公式列式求解.
考试点:带电粒子在匀强电场中的运动.
知识点:本题关键是明确电子的受力情况和运动情况,然后根据动能定理、类平抛运动的分运动公式列式求解,不难.