(1)对于电子通过加速电场的过程,根据动能定理有 eU0=mv2 解得U0=728V (2)设偏转电场电压为U1时,电子刚好飞出偏转电场,则此时电子沿电场方向的位移恰为d, 即 =at2=•t2 电子通过偏转电场的时间t= 解得 U1==91V, 所以,为使电子束不打在偏转电极上,加在偏转电极上的电压U应小于91V. (3)由u=40sin100πt(V)可知ω=100πrad/s,Um=40V 偏转电场变化的周期T==0.02s,而t==2.5×10-9 s.T>>t,可见每个电子通过偏转电场的过程中,电场可视为稳定的匀强电场. 当极板间加最大电压时,电子有最大偏转量ym=t2=0.20cm. 电子飞出偏转电场时平行极板方向分速度vx=v, 垂直极板方向的分速度vy=ayt=t 电子离开偏转电场到达荧光屏的时间 t′== 电子离开偏转电场后在竖直方向的位移为y2=vy t′=2.0cm 电子打在荧光屏上的总偏移量Ym=ym+y2=2.2cm 电子打在荧光屏产生亮线的长度为2Ym=4.4cm. 答: (1)加速电压U0的大小为728V; (2)要使电子束不打在偏转电极的极板上,加在竖直偏转电极上的电压应满足的条件应小于91V; (3)在竖直偏转电极上加u=40sin100πt(V)的交变电压,电子打在荧光屏上亮线的长度是4.4cm. |