如图所示电子射线管阴极K发射电子,阳极P和阴极K间加上电压后电子被加速.A、B是偏向板,使飞进的电子偏离.若已知P、K间所加电压UPK,偏向板长为L,板间距离为

如图所示电子射线管阴极K发射电子,阳极P和阴极K间加上电压后电子被加速.A、B是偏向板,使飞进的电子偏离.若已知P、K间所加电压UPK,偏向板长为L,板间距离为

题型:不详难度:来源:
如图所示电子射线管阴极K发射电子,阳极P和阴极K间加上电压后电子被加速.A、B是偏向板,使飞进的电子偏离.若已知P、K间所加电压UPK,偏向板长为L,板间距离为d,所加偏转电压为UAB.偏向板右端到荧光屏的水平距离为R.电子质量为me,(不计电子重力)电子电量为e.设从阴极出来的电子速度为0.试问:
(1)电子通过阳极P板的速度υ0是多少?
(2)电子射出偏向板时具有动能Ek是多少?
(3)电子过偏向板到达距离偏向板R 荧光屏上O′点,此点偏离入射方向的距离y是多少?魔方格
答案
(1)电子在阳极P和阴极K间运动,由根据动能定理得eUPK=
1
2
 m
v20

v0=


2eUPK
m
   
     (2)电子沿板的方向做匀速直线运动,则电子在板间运动的时间:t=
L
v0

       电子运动的加速度:a=
eE
m
=
eUAB
md

       电子离开电场时沿场强方向的侧移:y′=
1
2
at2=
eUABL2
md
v20
=
UABL2
2UPKd

      根据动能定理有:eE′y′=EK-
1
2
m
v20

E′=
UAB
d

所以:EK=
UAB
d
ey′+eUPK=
e
U2AB
L2
2d2UPK
+eUPK
 
     (3)电子离开偏向板时沿场强方向的分速度:
          vy=at
         偏转角的正切:tanθ=
vy
v0
=
UABL
2UPKd

        故由几何知识得y=y′+Rtanθ=
UABL2
2UPKd
+
RUABL
2UPKd
=
UABL(L+R)
2UPKd

答:(1)电子通过阳极P板的速度v0=


2eUPK
m
;(2)电子通过偏转电极时具有动能
e
U2AB
L2
2d2UPK
+eUPK
;(3)偏离入射方向的距离
UABL(L+R)
2UPKd
举一反三
氢原子
 11
H
核和氦原子核
 42
He
在同一匀强电场电场中由静止加速,通过相同位移时,它们的动能之比是______,所用时间之比是______.
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在金属板A、B间加上如图乙所示的大小不变、方向周期性变化的交变电压Uo,其周期是T.现有电子以平行于金属板的速度vo从两板中央射入(如图甲).已知电子的质量为m,电荷量为e,不计电子的重力,求:
(1)若电子从t=0时刻射入,在半个周期内恰好能从A板的边缘飞出,则电子飞出时速度的大小.
(2)若电子从t=0时刻射入,恰能平行于金属板飞出,则金属板至少多长?
(3)若电子恰能从两板中央平行于板飞出,电子应从哪一时刻射入,两板间距至少多大?魔方格
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(附加题)如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图.在Oxy平面的ABCD区域内,存在两个场强大小均为E的匀强电场I和II,两电场的边界均是边长为L的正方形(不计电子所受重力).
(1)在该区域AB边的中点处由静止释放电子,求电子离开ABCD区域的位置坐标.
(2)在电场I区域内适当位置由静止释放电子,电子恰能从ABCD区域左下角D处离开,求所有释放点的位置.魔方格
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在图所示的匀强电场中,水平等距离的虚线表示其等势面,带电量Q=-0.5×10-10C的粒子(不考虑粒子所受重力)在电场力作用下从A点运动到B点,动能增加0.5×10-9J,A点电势为-10V,下列关于粒子的运动轨迹和B点电势的说法中正确的是(  )
A.粒子沿轨道1运动,B点电势为零
B.粒子沿轨道2运动,B点电势为20V
C.粒子沿轨道1运动,B点电势为-20V
D.粒子沿轨道2运动,B点电势为-20V
魔方格
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如图所示,两平行金属板间有一匀强电场,板长为L,板间距离为d,在板右端L处有一竖直放置的光屏M,一带电荷量为q、质量为m的质点从两板中央射入板间,最后垂直打在M屏上,则下列结论正确的是(  )
A.板间电场强度大小为mg/q
B.板间电场强度大小为2mg/q
C.质点在板间的运动时动能的增加量等于电场力做的功
D.质点在板间的运动时间大于它从板的右端运动到光屏的时间
魔方格
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