示波器的原理圖如圖所示.電子經(jīng)電壓為U1的電場加速后,射入電壓為U2的偏轉電場,離開偏轉電場后電子打在熒光屏上的P點,離熒光屏中心O的側移為y.已知偏轉電場極板的長度為L1,兩板間的距離為d,熒光屏離極板右端的距離為L2,
(1)電子在偏轉電場中和離開偏轉電場后分別做什么運動?
(2)求電子打到熒光屏上時的側移y.

【答案】分析:電子在加速電場中,由動能定理求解獲得的速度v的大小,電子在偏轉電場中,做類平拋運動,由牛頓第二定律求得加速度.電子水平方向做勻速直線運動,由水平位移l和v求出運動時間.電子在豎直方向做初速度為零的勻加速運動,由位移公式求解側向偏移量y,射出磁場后做勻速直線運動,根據(jù)位移速度公式求解位移,進而即可求解側移y.
解答:解:(1)電子在偏轉電場中水平方向不受力,豎直方向受到電場力作用,做類平拋運動,離開偏轉電場后不受力,做勻速直線運動.      
(2)電子在加速電場中加速時,由動能定理可得
                                                     
電子在偏轉電場中做類平拋運動,由動力學知識可得:
電子離開偏轉電場時的側位移                              
水平方向 L1=vt                                                 
加速度 a=                                                  
豎直分速度vy=at                                                 
速度偏向角的正切 tan                                  
電子離開偏轉電場后做勻速運動,在打到熒光屏上的這段時間內(nèi),豎直方向上發(fā)生的位移   
 y2=L2tanθ                                                    
聯(lián)立以上各式可得
電子打到熒光屏上時的側移y=y1+y2=             
答:(1)電子在偏轉電場中做類平拋運動,離開偏轉電場后做勻速直線運動;
(2)電子打到熒光屏上時的側移y為
點評:本題是帶電粒子先加速后偏轉問題,電場中加速根據(jù)動能定理求解獲得的速度、偏轉電場中類平拋運動的研究方法是運動的分解和合成,常規(guī)問題.
練習冊系列答案
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(2)電子離開偏轉電場時的偏角的正切(即電子離開偏轉電場時速度與進入偏轉電場時速度的夾角)
(3)求電子打到熒光屏上時的側移y.

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(1)電子在偏轉電場中和離開偏轉電場后分別做什么運動?
(2)求電子打到熒光屏上時的側移y.
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(16分)示波器的原理圖如圖所示.電子經(jīng)電壓為U1的電場加速后,射入電壓為U2的偏轉電場,離開偏轉電場后電子打在熒光屏上的P點,離熒光屏中心O的側移為y .已知偏轉電場極板的長度為L1 ,兩板間的距離為d,熒光屏離極板右端的距離為L2,

  (1)電子在偏轉電場中和離開偏轉電場后分別做什么運動?

  (2)求電子打到熒光屏上時的側移y

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