一束电子从静止开始经加速电压U1加速后,以水平速度射入水平放置的两平行金属板中间,如图所示,金属板长为l,两板距离为d,竖直放置的荧光屏距金属板右端为L.若在两

一束电子从静止开始经加速电压U1加速后,以水平速度射入水平放置的两平行金属板中间,如图所示,金属板长为l,两板距离为d,竖直放置的荧光屏距金属板右端为L.若在两

题型:不详难度:来源:
一束电子从静止开始经加速电压U1加速后,以水平速度射入水平放置的两平行金属板中间,如图所示,金属板长为l,两板距离为d,竖直放置的荧光屏距金属板右端为L.若在两金属板间加直流电压U2时,光点偏离中线与荧光屏交点O,打在荧光屏上的P点,求OP的长度.
答案
电子在电场中加速:eU1=
1
2
mv02
电子在电场中做类平抛运动:
在水平方向:l=v0t
在竖直方向:a=
eU
md

射出电场时:vy=at
偏转角θ:tanθ=
vy
v0
=
eU2l
dmv02

偏移OP=
1
2
(L+l)tanθ
由上述得:OP=(
1
2
l+L)
U2l
2U1d


答:OP的长度为(
1
2
l+L)
U2l
2U1d
举一反三
电子以初速度v0沿垂直场强方向射入两平行金属板间的匀强电场中,现在只增大两板间的电压,电子仍能穿过平行金属板,则(  )
A.电子穿越平行板的时间随电压的增大而变长
B.电子穿越平行板的时间不随电压变化
C.电子在平行板间运动的加速度随电压的增大而增大
D.电子在平行板间运动的加速度不随电压变化
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如图甲所示,真空中的电极K连续不断地发出电子(电子的初速度可忽略不计),经电压为u的电场加速,加速电压u随时间t变化的图象如图乙所示.每个电子通过加速电场的过程时间极短,可认为加速电压不变.电子被加速后由小孔S穿出,沿两个彼此靠近且正对的水平金属板A、B间中轴线从左边缘射入A、B两板间的偏转电场,A、B两板长均为L=0.20m,两板之间距离d=0.050m,A板的电势比B板的电势高.A、B板右侧边缘到竖直放置的荧光屏P(面积足够大)之间的距离b=0.10m.荧光屏的中心点O与A、B板的中心轴线在同一水平直线上.不计电子之间的相互作用力及其所受的重力,求:
(1)要使电子都打不到荧光屏上,则A、B两板间所加电压U应满足什么条件;
(2)当A、B板间所加电压U"=50V时,电子打在荧光屏上距离中心点O多远的范围内.
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如图甲所示,在坐标系xoy平面内的第一象限,有一匀强磁场和竖直向下的匀强电场(图中未画出).电场强度大小E=0.5N/s,磁感应强度大小恒为B=5T,方向垂直xoy平面,且随时间做周期相变化,变化规律如图乙所示,规定垂直xoy平面向里为磁场的正方向.一质量为m=0.4kg,电荷量q=-8C的带点小球,以初速度v0=5m/s从y轴上的P点沿x轴正方向开始运动.已知P点到原点O的距离H=8cm,不计磁场变化可能产生的一切其他影响,g=10m/s2
(1)求小球离开第一象限时的位置坐标
(2)如果在小球离x轴的高度下降h=3cm后撤去电场,求小球到达x轴时的速率(可用根号表示).
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如图所示,一质量为m、电量为q的带电粒子,以速度v沿平行于板面的方向射入电场中.极板间的电压为U,板长为L,板间距离为d.若不计带电粒子的重力,求带电粒子射出电场时
(1)侧向位移的大小;
(2)速度的大小与方向.
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如图所示,一个质量m=10-6kg,电量q=+2.0c的微粒,由静止开始出发,加速电压U=105V,带电微粒垂直进入偏转电场中,板长l=20cm,两板间距离d=4cm,两板间偏转电压U=4×103V(不计重力),试求:
(1)带电粒子离开偏转电场时侧移是多少?
(2)全过程中电场力对带电粒子做功为多少?
(3)若在偏转电场右侧距离为S=20cm处,放一竖直荧光屏,则带电粒子打在荧光屏上的位置距中心O的距离?
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