问题描述:
如图所示是示波管的示意图,竖直偏转电极的极板长l=4cm,板间距离d=1cm.板右端距离荧光屏L=18cm.(水平偏转电极上不加电压,没有画出).电子沿中心线进入竖直偏转电场的速度v0=1.6×107?m/s,电子电荷量e=1.60×10-19C,质量m=0.91×10-30kg.(1)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最大偏转电压U不能超过多大?
(2)当加在竖直偏转电极上的偏转电压变化时,荧光屏的竖直坐标轴上能观测到亮点的长度为多少?
最佳答案:
(1)运动的位移,有:
1 |
2 |
1 |
2 |
由牛顿第二定律,有:a=
Ue |
dm |
水平方向为匀速运动,有:t=
L? |
v0 |
由以上三式,解得:U=
md2v02 |
eL?2 |
代入数据,得:U=91V…⑤
(2)偏转电压的最大值:U1=91V…⑥
通过偏转极板后,在垂直极板方向上的最大偏转距离:y=
1 |
2 |
U1e |
2dm |
L |
v0 |
设打在荧光屏上时,亮点距O'的距离为y',则:
y' |
y |
L2+
| ||
|
荧光屏上亮线的长度为:l=2y'…⑨
代入数据,解得:l=0.1m=10cm;
答:(1)要使电子束不打在偏转电极上,加在竖直偏转电极上的最大偏转电压U不能超过91V;
(2)荧光屏的竖直坐标轴上能观测到亮点的长度为10cm
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