Question

如图所示为一真空示波管，电子从灯丝K发出（初速度不计），经灯丝与A板间的加速电压U₁加速，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中（偏转电场可视为匀强电场），电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过电场后打在荧光屏上的P点。已知加速电压为U₁，M、N两板间的电压为U₂，两板间的距离为d，板长为L₁，板右端到荧光屏的距离为L₂，电子的质量为m，电荷量为e。求：

（1）电子穿过A板时的速度大小；

（2）电子从偏转电场射出时的侧移量；

（3）P点到O点的距离。

（4）若要使电子打在荧光屏上P点的上方，可采取哪些措施？

Answer

（1）；（2）；（3）；（4）减小加速电压U1；增大偏转电压U2。

【解析】（1）设电子经电压U1加速后的速度为v0，由动能定理得：eU1=mvA2，解得： ；
（2）电子以速度υ0进入偏转电场后，垂直于电场方向做匀速直线运动，沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动，设偏转电场的电场强度为E，电子在偏转电场中运动的时间为t1，电子的加速度为α，离开偏转电场时的侧移量为y1，
由牛顿第二定律得：F=eE2=e=ma，解得： ，
由运动学公式得：L1=v0t1，y=at12，解得： ；
（3）因

所以
（4）使打电子在屏上的距离yOP变大，由上公式可知，可减小加速电压U1；或增大偏转电压U2，或只增大L1；