Question

下面是一个示波管工作原理图，初速度为零的电子经电压为的电场加速后垂直进入偏转电场，两平行板间的距离为d，板长L，偏转电压为。S为屏，与极板垂直，到极板的距离也为L。已知电子电量e，电子质量m。不计电子所受的重力。

（1）电子进入偏转电场的速度是多少？

（2）电子离开偏转电场时的偏转量为多少?（用、、d、L表示）；

（3）电子到达屏S上时，它离O点的距离y是多少？（用、、d、L表示）

Answer

（1）（2）（3）

【解析】

试题分析：（1）设电子经加速电场U1加速后以速度v0进入偏转电场，由动能定理有

故电子进入偏转电场的速度

（2）进入偏转电场后在电场线方向有，

经时间飞出电场有，飞出电场时偏转量为

由以上各式得

故电子离开偏转电场时的偏转量

（3）设电子从偏转场穿出时，沿y方向的速度为，穿出后到达屏S所经历的时间为，在此时间内电子在y方向移动的距离为y2，有

由以上各式得

也可用相似比直接求y．即：

故电子到达屏S上时，它离O点的距离．

考点：考查了带电粒子在电场中的加速和偏转

【名师点睛】带电粒子在电场中偏转问题，首先要正确的对带电粒子在这两种情况下进行正确的受力分析，确定粒子的运动类型．解决带电粒子垂直射入电场的类型的题，应用平抛运动的规律进行求解．此类型的题要注意是否要考虑带电粒子的重力，原则是：除有说明或暗示外，对基本粒子（例如电子，质子、α粒子、离子等），一般不考虑重力；对带点微粒，（如液滴、油滴、小球、尘埃等），一般要考虑重力