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示波器的示意图如图所示,金属丝发射出来的电子(带电量为e)被加速后从金属板的小孔...

示波器的示意图如图所示,金属丝发射出来的电子(带电量为e)被加速后从金属板的小孔穿出,进入偏转电场.电子在穿出偏转电场后沿直线前进,最后打在荧光屏上.设加速电压U1=1640V,偏转极板长l=4cm,偏转板间距d=1cm,当电子加速后从两偏转板的正中央沿板平行方向进入偏转电场.
(1)偏转电压为U2多大时,电子束打在荧光屏上偏转距离最大?
(2)如果偏转板右端到荧光屏的距离L=20cm,则电子到达荧光屏时最大偏转距离y为多少?

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(1)当电子经偏转电场后从下板边缘出来时,电子束打在荧光屏上偏转距离最大.先运用动能定理求得电子进入偏转电场时的初速度.运用运动的分解,根据牛顿第二定律和运动学公式结合求出偏转电压U2. (2)如图电子束打在荧光屏上最大偏转距离y=+y2,电子离开电场后做匀速直线运动,由t2=求出匀速直线运动的时间,y2=vy•t2,即可求得最大偏转距离y. 【解析】 (1)要使电子束打在荧光屏上偏转距离最大,电子经偏转电场后必须下板边缘出来. 在加速电场中,由动能定理得 eU1= 得,进入偏转电场初速度 v=  在偏转电场的飞行时间t1= 在偏转电场的加速度a==  电子从下极板边缘出来,=at12== 解得U2=U1=205V      (2)电子束打在荧光屏上最大偏转距离y=+y2 电子离开电场的侧向速度vy=at1= 电子离开偏转电场到荧光屏的时间t2=       y2=vy•t2===0.05m 所以电子最大偏转距离y=+y2=0.055m      答: (1)偏转电压为U2为205V时,电子束打在荧光屏上偏转距离最大; (2)如果偏转板右端到荧光屏的距离L=20cm,则电子到达荧光屏时最大偏转距离y为0.055m.
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考点分析:
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V
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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