如图甲所示,质量为m、电荷量为e的电子经加速电压U 1 ,加速后,在水平方向沿O 1 O 2 垂直进入偏转电场.已知形成

如图甲所示,质量为m、电荷量为e的电子经加速电压U 1 ,加速后,在水平方向沿O 1 O 2 垂直进入偏转电场.已知形成偏转电场的平行板电容器的极板长为L(不考虑电场边缘效应),两极板间距为d,O 1 O 2 为两极板的中线,P是足够大的荧光屏,且屏与极板右边缘的距离也为L.求:
(1)粒子进入偏转电场的速度v的大小;
(2)若偏转电场两板间加恒定电压,电子经过偏转电场后正好打中屏上的A点,A点与极板M在同一水平线上,求偏转电场所加电压U 2
(3)若偏转电场两板间的电压按如图乙所示作周期性变化,要使电子经加速电场后在t=0时刻进入偏转电场后水平击中A点,试确定偏转电场电压U 0 以及周期T分别应该满足的条件.


luckylook 1年前 已收到1个回答 举报

yqbtbliu 果实

共回答了16个问题采纳率:87.5% 举报

(1)电子经加速电场加速:eU 1 =
1
2 mv 2
解得:v=

2eU 1
m
(2)由题意知,电子经偏转电场偏转后做匀速直线运动到达A点,设电子离开偏转电场时的偏转角为θ,则由几何关系得:
d
2 =(L+
1
2 )tanθ
解得:tanθ=
d
3L
又tanθ=
v y
v =

eU 2
md ?
L
v
v =
eU 2 L
mdv 2 =
U 2 L
2U 1 d
解得:U 2 =
2U 1 d 2
3L 2
(3)要使电子在水平在水平方向击中A点,电子必向上极板偏转,且v y =0,则电子应在t=0时刻进入偏转电场,且电子在偏转电场中运动的时间为整数个周期,设电子从加速电场射出的速度为v 0 ,则
因为电子水平射出,则电子在偏转电场中的运动时间满足t=
L
v 0 =nT
则T=
L
nv 0 =
L
n

2eU 1
m =
L
n

m
2eU 1 (n=1,2,3,4…)
在竖直方向位移应满足
d
2 =2n×
1
2 a(
T
2 ) 2 =2n×
1
2 ?
eU 0
md (
T
2 ) 2
解得:U 0 =

2nmd 2 v 20
eL 2 =
4nU 1 d 2
L 2 (n=1,2,3,4…)
答:(1)粒子进入偏转电场的速度v的大小v=

2eU 1
m .
(2)偏转电场所加电压U 2 =
2U 1 d 2
3L 2 .
(3)偏转电场电压U 0 =
4nU 1 d 2
L 2 (n=1,2,3,4…),周期T=
L
n

m
2eU 1 (n=1,2,3,4…).

1年前

7
可能相似的问题
Copyright © 2024 YULUCN.COM - 雨露学习互助 - 16 q. 0.042 s. - webmaster@yulucn.com