问题 问答题

一束初速为零电子流经过加速电压为U1的电场加速后,在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场,如图所示,两极板间距d,极板长L.如果电子恰打在平行板边缘,电子的电量为e,质量为m,则

(1)电子从加速电场出来时的速度?

(2)电子在偏转电场中的运动时间?

(3)两极板上所加电压U2和电场强度E各是多少?

(4)若在偏转电场右侧S处有一竖直荧光屏,则带电粒子打在荧光屏上的P点,求偏移量OP的大小.

答案

(1)电子在加速电场中,根据动能定理得,

    qU1=

1
2
m
v20

得,v0=

2qU1
m
=
2eU1
m

(2)在偏转电场中,电子运动时间t=

L
v0
=L
m
2eU1

(3)由题,y=

d
2
,又y=
1
2
at2
,a=
qE
m

联立得到,E=

2U1d
L2

所以  U2=Ed=

2U1d2
L2

(4)设偏移量OP的大小为Y.根据推论可知,电子离开电子时速度的反向延长线交水平位移的中点,由三角形相似得

   

y
Y
=
L
2
L
2
+s

得到,Y=

(L+2s)d
2L

答:

(1)v0=

2eU1
m

(2)t=

L
v0
=
m
2eU1
L

(3)E=

U2
d
=
2U1d 
L2

(4)op=

(L+2s)d
2L

单项选择题
判断题