问题 问答题

如图所示是说明示波器工作原理的示意图,已知两平行板间的距离为d、板长为l.电子经电压为U1的电场加速后从两平行板间的中央处垂直进入偏转电场,设电子质量为m、电量为e.求:

(1)经电场加速后电子速度v的大小;

(2)要使电子离开偏转电场时的偏转角度最大,两平行板间的电压U2应是多大?

答案

解(1)经电场加速后电子的动能定理得

eU1=

1
2
mv2

则经电场加速后电子的速度为:v=

2eU1
m

(2)电子离开偏转电场偏转角度最大时的偏转量为

d
2

电子所受偏转电场的电场力:F=eE2=e

U2
d

电子沿偏转电场方向作初速度为零的匀加速直线运动,则有:

d
2
=
1
2
F2
m
t2

又t=

l
v

联立求解,得:U2=

2d2U1
l2

答:

(1)经电场加速后电子速度v的大小是

2eU1
m

(2)要使电子离开偏转电场时的偏转角度最大,两平行板间的电压U2应是

2d2U1
l2

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