如图所示,有一电子(电量为e、质量为m)经电压U加速后,沿平行金属板A、B中心线进入两板,A、B板间距为d、长度为L,A、B板间电压也为U,屏CD足够大,距离A、B板右边缘3L,AB板的中心线过屏CD

所属学校:学历教育 科目:高中物理 2024-08-18 08:08:50 高中物理

如图所示,有一电子(电量为e、质量为m)经电压U加速后,沿平行金属板A、B中心线进入两板,A、B板间距为d、长度为L,A、B板间电压也为U,屏CD足够大,距离A、B板右边缘3L,AB板的中心线过屏CD的中心且与屏CD垂直.试求电子束打在屏上的位置到屏中心间的距离.

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【答案】

解:设电子经加速电场加速后获得速度v0 , 经过偏转电场偏转后发生偏移量y,速度偏转角为θ,电子打在屏上的位置到屏中心间的距离为y1 , 则:

加速电场中有动能定理得: 1 ,解得: 2 …①,

粒子在AB板间运动过程:水平方向由:L=v0t解得: 3 …②,

竖直方向: 4 …③,

5 = 6 = 7 …④,

vy=at= 8 …⑤,

9 = 10 = 11 …⑥,

离开偏转场后电子匀速飞向屏的过程: 12 …⑦,

由①~⑦解得: 13

【解析】

粒子在加速电场中做匀加速运动在偏转电场中做类平抛运动,出电场后做匀速直线运动,利用偏转知识求解偏转位移,借助偏转夹角求解无电场区域的位移,两者之和即为结果;

【考点精析】解答此题的关键在于理解带电微粒(计重力)在电场中的运动的相关知识,掌握带电颗粒:如液滴、油滴、尘埃、小球等,除有说明或明确的暗示以外,一般都不能忽略重力;由于带电粒子在匀强电场中所受电场力与重力都是恒力,因此可以用两种方法处理:①正交分解法;②等效“重力”法.

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