Question

【題目】如圖，真空中熾熱的金屬絲發(fā)射的電子經(jīng)過電壓為U1加速場后接著從A板的小孔處飛入電壓為U2的豎直方向的偏轉(zhuǎn)電場，設(shè)電子剛剛離開金屬絲時(shí)速度為零。偏轉(zhuǎn)場兩金屬板間的距離是d，板長為l。求：

（1）電子從加速場剛進(jìn)入偏轉(zhuǎn)場時(shí)的速度多大?

（2）電子射出偏轉(zhuǎn)場時(shí)偏轉(zhuǎn)的角度多大？

（3）電子射出偏轉(zhuǎn)場時(shí)沿豎直方向偏移多大距離？

Answer 1

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

(1)電子經(jīng)加速電場直線加速，由動(dòng)能定理：

解得電子從加速場剛進(jìn)入偏轉(zhuǎn)場時(shí)的速度：

(2)電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，只受電場力產(chǎn)生加速度，由牛頓第二定律：

而勻強(qiáng)電場中：

離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)豎直方向的速度為：

水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)：

設(shè)電子射出偏轉(zhuǎn)場時(shí)偏轉(zhuǎn)的角度為，有：

聯(lián)立各式可得：

(3)電子在豎直方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，有：

聯(lián)立解得：