Question

（18分）如圖所示，一電子（其重力不計，質量為m、電荷量為e，由靜止開始，經(jīng)加速電場加速后，水平向右從兩板正中間射入偏轉電場．偏轉電場由兩塊水平平行放置的長為l相距為d的導體板組成，當兩板不帶電時，電子通過兩板之間的時間均為t₀，當在兩板間加電壓為U₀時，電子可射出偏轉電場，并射入垂直紙面向里的勻強磁場，最后打在磁場右側豎直放置的熒光屏上．磁場的水平寬度為s，豎直高度足夠大。求：

（1）加速電場的電壓；
（2）電子在離開偏轉電場時的側向位移；
（3）要使電子能垂直打在熒光屏上，勻強磁場的磁感應強度為多大？

Answer 1

（1） （2）  （3）

解析試題分析：（1）電子離開加速電場時的速度為 ┅┅┅┅┅┅┅┅（2分）
由動能定理得                   ┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（2分）
得  ┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（1分）
（2）電子進入偏轉電場E=U₀/d （1分）
F="Ee" =ma ┅┅┅┅┅┅（2分
          ┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（2分）
（3）設電子從偏轉電場中射出時的偏向角為θ，要電子垂直打在熒光屏上，則電子在磁場中運動半徑為：         ┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（1分）
設電子從偏轉電場中出來時的速度為v，垂直偏轉極板的速度為v_y，則電子從偏轉電場中出來時的偏向角為：          ┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（1分）
式中                 ┅┅┅（2分）    
又                  ┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅       （2分）
由上述可得：  ┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（2分）
（如果電量用q表示，扣1分）
考點：帶電粒子在電、磁場中的運動 動能定理 牛頓第二定律