问题
问答题
现代科学实验中常用的一种电子仪器叫示波器,它的核心部件是示波管,其工作原理如图所示,电量大小为e的电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动,然后射入电势差为U2的两块平行极板间的偏转电场中,入射方向跟极板平行,偏转电场的极板间距离为d,板长为L,整个装置处在真空中,电子重力可忽略,电子能射出平行板区.
(1)偏转电场中,若单位偏转电压引起的偏移距离叫示波管的灵敏度,请通过计算说明提高示波管的灵敏度的办法;
(2)求电子离开偏转电场时的动能大小.
答案
(1)在加速电场中,由动能定理得:
eU1=
mv02…①1 2
设电子在偏转电场中运动时间为t.则有
L=v0t…②
y=
at2…③1 2
又a=
…④eU2 md
示波管的灵敏度η=
…⑤y U2
由①~⑤得η=L2 4U1d
故提高示波管的灵敏度的办法有:增大L、减小U1、减小d
(2)由动能定理,得
eU1+
y=Ek-0 ⑥eU2 d
将②③式代入⑥,得
Ek=eU1+e
L2U 22 4U1d2
答:
(1)提高示波管的灵敏度的办法有:增大L、减小U1、减小d.
(2)电子离开偏转电场时的动能大小是eU1+
.e
L2U 22 4U1d2