Question

下图为一真空示波管的示意图，电子从灯丝K发出(初速度可忽略不计)，经灯丝与A板间的电压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M、N两板间的电压为U₂，两板间的距离为d，板长为L，电子的质量为m，电荷量为e，不计电子受到的重力及它们之间的相互作用力．

（1）求电子穿过A板时速度的大小；

（2）求电子从偏转电场射出时的侧移量；

（3）若要电子打在荧光屏上P点的上方，可采取哪些措施？

Answer

（1）（2）（3）减小加速电压；增大偏转电压

【解析】试题分析：（1）设电子经电压U1加速后的速度为v0，

由动能定理解得

（2）电子以速度v0进入偏转电场后，做类平抛运动．设电子离开偏转电场时的侧移量为y

垂直初速度方向，有

又电场力场强为：

根据牛顿第二定律，联立以上得加速度为：

沿初速方向匀速直线运动，有

联立以上解得：

（3）要使电子打在P点上方，需增大侧移量y，由知，

可以减小加速电压U1或增大偏转电压U2．

所以答案为：（1）电子穿过A板时速度的大小为．

（2）侧移量为．（3）可以减小加速电压U1或增大偏转电压U2