如图所示,热电子由阴极飞出时的初速忽略不计,电子发射装置的加速电压恒为U0,加速后电子从电容器两极板正中间沿平行板面的方

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  • 解题思路:(1)由图象得到t=0.06s时的偏转电压,根据粒子在电场中加速再经偏转电场做类平抛运动,根据偏转电压求出电子在电场中的加速度,根据类平抛运动求解即可;(2)根据电子在偏转电场中运动,根据类平抛运动知识电子离开偏转电场时的最大偏转距离为L2,由此根据类平抛求出从极板边缘飞出的电子的偏转电压,根据几何知识求解打在屏上的电子区间.

    (1)由图知t=0.06s时偏转电压为1.8U0,设电子质量为m,电荷量为e

    电子在加速电场中加速:eU0=

    1

    2mv2,得电子进入偏转电场时的速度v=

    2eU0

    m

    进入偏转电场,电子在电场力作用下产生的加速度:

    a=

    eU偏

    mL,

    电子在偏转电场中运动时间:

    t=

    L

    v

    所以电子偏转距离:y=

    1

    2at2=[1/2at2=

    1

    e×1.8U0

    mL×

    L2

    2eU0

    m]=[1.8/4L=4.5cm;

    (2)设偏转电压为U1时,刚好打在板上有:

    1

    2L=

    1

    2•

    eU1

    Lm(

    L

    v)2=

    eU1L2

    2L2eU0=

    U1L

    4U0]

    可得U1=2U0

    可见电子的最大侧移为0.5L,从偏转电场中射出好像从电场中点射出,

    由几何知识得

    y1

    0.5L=

    0.5L+L

    0.5L

    所以荧光屏上电子能打到的区间长为2y1=3L=30cm.

    答:(1)在t=0.06s时刻,电子离开偏转电场的侧移距离y=4.5cm;

    (2)荧光屏上有电子打到的区间有30cm.

    点评:

    本题考点: 带电粒子在匀强电场中的运动.

    考点点评: 本题关键抓住电子经加速电场加速后,在偏转电场中做类平抛运动,能根据类平抛运动知识求解相关问题,灵活运用运动的合成与分解是关键.

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