真空室中有如图甲所示的装置,电极K持续发出的电子(初速不计)经过电场加速后,从小孔O沿水平放置的偏转极板M、N的中心轴线

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  • 解题思路:(1)粒子在加速电场中,电场力做功,由动能定理列式,粒子进入偏转电场后,做类平抛运动,运用运动的合成与分解求出电压;

    (2)t=0时刻进入偏转电场的电子,先作类平抛运动,后作匀速直线运动,射出电场时沿垂直于板面方向偏移的距离y最大,根据运动学基本公式即可几何关系求解.

    (1)带电粒子在加速电场中加速,有:eU1=[1/2m

    v20]

    带电粒子在偏转电场中沿初速度方向匀速:L=v0T

    解得加速电压U1=

    mL2

    2eT2

    (2)t=0时刻进入偏转电场的电子,先作类平抛运动,后作匀速直线运动,射出电场时沿垂直于板面方向偏移的距离y最大.设沿电场方向加速时的位移为y1,匀速运动位移为y2

    则 y1=[1/2•

    eU2

    md(

    T

    2)2

    y2=2y1

    要电子都能打到光屏P上,必须有 y1+y2

    d

    2]

    解得 U2

    4md2

    3eT2

    答:(1)加速电场的电压U1

    mL2

    2eT2.(2)欲使不同时刻进入偏转电场的电子都能打到光屏P上,图乙中电压U2的范围为U2

    4md2

    3eT2.

    点评:

    本题考点: 带电粒子在匀强电场中的运动.

    考点点评: 本题考查了带电粒子在电场中加速和偏转问题,注意带电粒子在偏转电场中做类平抛运动,根据平抛运动的基本规律解题,难度适中.

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