电容器与电容 带电粒子在电场中的运动1.示波器的示意图如下图,金属丝发射出来的电子(带电量为e,忽略初速度)被加速后从金属板的小孔穿出,进入偏转电场。电子在穿出偏转电场后沿直线前进,最后打在荧光屏上。设加速电压U1=1 600 V,偏转极板长L1=4 cm,偏转极板间距d=1 cm,当电子加速后从两偏转极板的正中央沿与板平行的方向进入偏转电场。(1)偏转电压U2为多大时,电子束打在荧光屏上偏转距离最大?(2)如果偏转极板右端到荧光屏的距离L2=16 cm,那么电子到达荧光屏时最大偏转距离y为多少?【解析】(1)要使电子束打在荧光屏上偏转距离最大,电子经偏转电场后必须从下板边缘出来。在加速电场中,由动能定理得eU1=m得,进入偏转电场初速度v0=在偏转电场的飞行时间t1=在偏转电场的加速度a=电子从下极板边缘出来,=a=解得U2=U1=200 V(2)电子束打在荧光屏上最大偏转距离y=d+y2电子离开电场的侧向速度vy=at1=电子离开偏转电场到荧光屏的时间t2=y2=vyt2=0.04 m所以电子最大偏转距离y=d+y2=0.045 m答案:(1)200 V(2)0.045 m
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