Question

【题目】如图（a）所示，真空室中电极K发出的电子（初速不计）经过U0=1000V的加速电场后，由小孔S沿两水平金属板A、B间的中心线射入，A、B板长l=0．20m，板间距离d=0．02m．加在A、B两板间的电压“随时间变化的u-t图线如图（b）所示．设A、B间的电场可看作是均匀的，且两板外无电场，在每个电子通过电场区域的极短时间内，电场可视作恒定的．两板右侧放一记录圆筒，筒的左侧边缘与极板右端距离b=0．15m，筒能接收到通过A、B板的全部电子，以t-0时（见图（b），此时u=0）电子打到圆筒记录纸上的点作为y坐标系的原点，并取y轴竖直向上．

试计算（1）电子能穿出偏转电场的偏转电压的最大值为多少？

（2）电子打到记录纸上的最高点的Y。

Answer 1

【答案】（1）20V （2）2．5cm

【解析】

试题分析：（1）计算电子打到记录纸上的最高点的坐标设v0为电子沿A、B板的中心线射入

电场时的初速度，则mv02＝eU0 ①

电子在中心线方向的运动为匀速运动，设电子穿过A、B板的时间为t0，则

l=v0t0②

电子在垂直A、B板方向的运动为匀加速直线运动对于恰能穿过A、B板的电子，在它通过时加在两板间的电压uc应满足 ③

联立①、②、③式解得

（2）此电子从A、B板射出时沿y方向的分速度为 ④

此后，此电子作匀速直线运动，它打在记录纸上的点最高，设纵坐标为y，由图（1）可得 ⑤

由以上各式解得 ⑥