Question

如图所示为示波器示意图（图略），电子枪中炽热的金属丝可以发射电子，初速度很小，可视为零。电子枪的加速电压为U₀，紧挨着是偏转电极YYˊ和XXˊ，设偏转电极的极板长为L₁，板间距离均为d，偏转电极XXˊ的右端到荧光屏的距离为L₂，电子电量为e，质量为m，（不计偏转电极YYˊ和XXˊ两者之间的距离），在YYˊ、XXˊ偏转电极上不加电压时，电子恰能打在荧光屏上坐标的原点。求：（1）若只在YYˊ偏转电极上加上U_YY^ˊ=U₁（U₁>U₂），则电子到达荧光屏上的速度多大？（2）在第（1）问中，若再在XXˊ偏转电极上加上U_XX^ˊ=U₂（U₂>0），试在荧光屏上标出亮点的大致位置，并求出该点在荧光屏上坐标系中的坐标值。

 

Answer 1

【答案】

    （，）

【解析】（1）电子先经加速电场加速

然后进入偏转电场做类平抛运动： =

带电粒子离开电场过程根据动能定理：，

解得速度为：

离开偏转电场后做匀速直线达到荧光屏上，所以打到荧光屏的速度为

（2）粒子在X方向偏转电压作用下发生的偏转位移为：=

根据三角形相似，粒子打到荧光屏上的位置：==,

=，所以打到荧光屏上的位置（，）

思路分析：根据带电粒子在电场中的偏转进行计算，利用三角形相似求出达到荧光屏上的位置坐标。

试题点评：考查示波器原理，求解带电离子的偏转。