如图1所示,电子由阴极飞出时的初速度忽略不计,电子发射装置的加速电压为U0.电容器板长为L1,板间距离为d,下极板接地.电容器右端到荧光屏的距离为L2.在电容器两极板间接一交变电压,上极板的电势随时间变化的图象如图2所示,每个电子穿过平行板的时间极短,可以认为电压是不变的.求:
(1)电子打在荧光屏上的位置到O点的距离y与交变电压u的函数关系式;
(2)若L1=L2=d=10cm,则t=0.06s时刻,电子打在荧光屏上的位置距离O点的距离.

(1)电子经加速电场加速,有qU0=
m1 2 v 20
经偏转电场后侧向偏转的距离y′=
at2=1 2
?1 2
(qu md
)2L1 v0
联立以上两式得:y′=u L 21 4U0d
根据几何知识得:
=y y′
L1+L21 2
L11 2
则得y=
y′=L1+2L2 L1
?L1+2L2 L1
=u L 21 4U0d
u(L1+2L2)L1 4U0d
(2)由图2读出t=0.06s时刻的电压u=
U0,L1=L2=d=10cm,代入上式得y=9 5
L1=4.5cm9 20
答:
(1)电子打在荧光屏上的位置到O点的距离y与交变电压u的函数关系式是y=
u;(L1+2L2)L1 4U0d
(2)若L1=L2=d=10cm,则t=0.06s时刻,电子打在荧光屏上的位置距离O点的距离是4.5cm.