问题 问答题

示波器的原理图如图所示.电子经电压为U1的电场加速后,射入电压为U2的偏转电场,离开偏转电场后电子打在荧光屏上的P点,离荧光屏中心O的侧移为y.已知偏转电场极板的长度为L1,两板间的距离为d,荧光屏离极板右端的距离为L2

(1)电子在偏转电场中和离开偏转电场后分别做什么运动?

(2)求电子打到荧光屏上时的侧移y.

答案

(1)电子在偏转电场中水平方向不受力,竖直方向受到电场力作用,做类平抛运动,离开偏转电场后不受力,做匀速直线运动.      

(2)电子在加速电场中加速时,由动能定理可得

eU1=

1
2
mv02                                                     

电子在偏转电场中做类平抛运动,由动力学知识可得:

电子离开偏转电场时的侧位移 y1=

1
2
at2                             

水平方向 L1=v0t                                                 

加速度 a=

eU2
md
                                                  

竖直分速度vy=at                                                 

速度偏向角的正切 tanθ=

vy
v0
                                  

电子离开偏转电场后做匀速运动,在打到荧光屏上的这段时间内,竖直方向上发生的位移   

 y2=L2tanθ                                                    

联立以上各式可得

电子打到荧光屏上时的侧移y=y1+y2=

U2L1
4U1d
(L1+2L2)             

答:(1)电子在偏转电场中做类平抛运动,离开偏转电场后做匀速直线运动;

(2)电子打到荧光屏上时的侧移y为

U2L1
4U1d
(L1+2L2).

单项选择题
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