Question

（12分）如圖甲所示，熱電子由陰極飛出時(shí)的初速度忽略不計(jì)，電子發(fā)射裝置的加速電壓為U0，電容器板長和板間距離均為L＝10 cm，下極板接地，電容器右端到熒光屏的距離也是L＝10 cm，在電容器極板間接一交變電壓，上極板的電勢(shì)隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示．（每個(gè)電子穿過平行板的時(shí)間都極短，可以認(rèn)為電子穿過平行板的過程中電壓是不變的)求：

（1)在t＝0.06 s時(shí)刻，電子打在熒光屏上的何處？

（2)熒光屏上有電子打到的區(qū)間有多長？

 

Answer 1

（1）13.5 cm．（2）30cm.

【解析】

試題分析：（1）設(shè)電子經(jīng)電壓U0加速后的速度為v，根據(jù)動(dòng)能定理得：

所以：

 

經(jīng)偏轉(zhuǎn)電場偏轉(zhuǎn)后偏移量

所以，

由題圖知t=0.06 s時(shí)刻U偏=1.8U0，代入數(shù)據(jù)解得y=4.5 cm．

設(shè)打在屏上的點(diǎn)距O點(diǎn)距離為Y，根據(jù)相似三角形得： 代入數(shù)據(jù)解得：Y=13.5 cm．

（2）由題知電子偏移量y的最大值為，所以當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓超過2U0時(shí)，電子就打不到熒光屏上了．

所以熒光屏上的電子能打到的區(qū)間長為：3L=30cm。

考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的加速及偏轉(zhuǎn).