问题
计算题
(10分)如图所示电子射线管.阴极K发射电子,阳极P和阴极K间 加上电压后电子被加速。A、B是偏向板,使飞进的电子偏离.若已知P、K间所加电压UPK=2.5×103V,两极板长度L=6.0×10-2m,板间距离d=3.6×10-2m,所加电压UAB=1000V,R=3×10-2m, 电子质量me=9.1×10-31kg,电子的电荷量e=-1.6×10-19C。设从阴极出来的电子速度为0,不计重力。 试问:
(1)电子通过阳极P板的速度υ0是多少? (2分)
(2)电子通过偏转电极时具有动能Ek是多少?(3分)
(3)电子过偏转电极后到达距离偏转电极R=3×10-2m荧光屏上O′点,此点偏离入射方向的距离y是多少?(5分)
答案
(1) (2) (3)2.0×10-2m
题目分析:(1)由动能定理得到
所以=2.96×107m/s(2分)
(2)电子通过偏转电极时具有动能Ek包括电子通过加速电场时电场力做的功W1=eUPK ,电子通过偏转电极时电场力做的功W2=Eq=,,,,联立以上各式代入数据得:
=4.44×10-16J(3分)
(3)电子离开偏转电场后做匀速直线运动,由图中的几何关系得到,,,,,联立以上各式代入数据得: =2.0×10-2m.(5分)
点评:本题学生知道解加速问题用动能定理,粒子偏转时做类平抛运动,可按平抛运动的方法进行求解,代入数据计算时要用科学计数法。