示波管工作原理如图所示:水平放置的两平行金属板,板长l为10cm,两极板相距d为2cm,一束电子以v0=4×107m/s的初速度从两板*水平射入板间,然后从板间飞出射到距板L为45cm,宽D为20cm的荧光屏上(不计重力,荧光屏中点在两板间的中心线上,电子质量m=0.91×10-30kg,电量e=1.6×10-19C),求:(1)电子飞入两板前所经历的加速电场的电压是多大?(2)为了使带电粒子能射中荧光屏所有位置,两板间所加电压应取什么范围?
问题描述:
示波管工作原理如图所示:水平放置的两平行金属板,板长l为10cm,两极板相距d为2cm,一束电子以v0=4×107m/s的初速度从两板*水平射入板间,然后从板间飞出射到距板L为45cm,宽D为20cm的荧光屏上(不计重力,荧光屏中点在两板间的中心线上,电子质量m=0.91×10-30kg,电量e=1.6×10-19C),求:
(1)电子飞入两板前所经历的加速电场的电压是多大?
(2)为了使带电粒子能射中荧光屏所有位置,两板间所加电压应取什么范围?
答
知识点:本题是带电粒子在组合场中运动的类型,根据动能定理研究加速过程,运用分解的方法研究类平抛运动,这些常规方法要熟悉.
(1)设加 电场的电压为U1,由动能定理得: eU1=12mv02-0 ①解得 U1=mv022e=0.91×10-30×(4×107)22×1.6×10-19=4.55×103V...
答案解析:(1)电子在加速电场中,电场力做功为W=eU1,根据动能定理列式求加速电场的电压;
(2)电子恰好能打在荧光屏的上边缘,偏转电压最大.由几何知识求出电子在电场中的偏转位移y,再根据牛顿第二定律和运动学公式推导出y与偏转电压的关系,即可求出偏转电压的范围.
考试点:带电粒子在匀强电场中的运动;平抛运动;动能定理的应用.
知识点:本题是带电粒子在组合场中运动的类型,根据动能定理研究加速过程,运用分解的方法研究类平抛运动,这些常规方法要熟悉.