Question

【题目】示波器的示意图如图所示，金属丝发射出来的电子被加速后从金属板的小孔穿出，进入偏转电场。电子在穿出偏转电场后沿直线前进，最后打在荧光屏上。设加速电压U1＝1640 V，偏转极板长l＝4m，偏转极板间距d＝1cm，当电子加速后从两金属板的中央沿极板平行方向进入偏转电场。求：

(1)偏转电压U2为多大时，电子束的偏移量最大？

(2)如果偏转极板右端到荧光屏的距离L＝20cm，则电子束最大偏转距离为多少？

Answer 1

【答案】(1)2.05×10－2 V　(2)0.55 cm

【解析】试题分析：（1）要使电子束打在荧光屏上偏转距离最大，电子经偏转电场后必须从下板边缘出来．

在加速电场中，由动能定理得：

解得：电子进入偏转电场初速度

电子在偏转电场中类平抛运动，在平行极板方向上做匀速直线运动，垂直极板方向上做匀加速直线运动，所以在偏转电场中的飞行时间

根据牛顿第二定律得：在偏转电场中的加速度

要使电子从下极板边缘出来，应有：

代入数据解得

（2）如图，设电子束打在荧光屏上最大偏转距离为y．

电子离开电场的侧向速度

电子离开偏转电场后做匀速直线运动，设电子离开偏转电场到荧光屏的时间为t2

在水平方向上有：

在竖直方向上有：

所以电子束最大偏转距离