Question

示波管的主要結(jié)構(gòu)由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成.在電子槍中，電子由陰極K發(fā)射出來，經(jīng)加速電場加速，然后通過兩對(duì)互相垂直的偏轉(zhuǎn)電極形成的電場，發(fā)生偏轉(zhuǎn).其示意圖如圖17-7-5所示（圖中只給出一對(duì)YY′電極）.已知電子質(zhì)量為m，電荷量為e，兩個(gè)偏轉(zhuǎn)電極間的距離為d，偏轉(zhuǎn)電極邊緣到熒光屏的距離為L.沒有加速電壓時(shí)，電子從陰極射出后，沿中心線打到熒光屏上的O點(diǎn)時(shí)動(dòng)能是E₀.設(shè)電子從陰極發(fā)射出來的初速度可以忽略，偏轉(zhuǎn)電場只存在于兩個(gè)偏轉(zhuǎn)電極之間，求：

圖17-7-5

（1）電子槍中的加速電壓U為多大？

（2）如果在YY′方向的偏轉(zhuǎn)電極加的偏轉(zhuǎn)電壓是U_y，電子打到熒光屏上P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為E_k，求電子離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)距中心線距離S_y.

Answer 1

解析：（1）由動(dòng)能定理可求出電子由陰極發(fā)射出來，經(jīng)過電場加速，通過偏轉(zhuǎn)電場的初速度為v₀.

eU=mv₀²而E₀=mv₀²

因此電子槍中的加速電壓為：.

（2）電子在偏轉(zhuǎn)電場中的運(yùn)動(dòng)為勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，電子在平行極板方向做勻速運(yùn)動(dòng)，有：v_x=v₀

電子在垂直極板方向的運(yùn)動(dòng)為初速為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)電子離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)，側(cè)移距離為Y，根據(jù)動(dòng)能定理，電子在偏轉(zhuǎn)電場中運(yùn)動(dòng)，電場力做功為W.

W=E_k-E₀且W=QES_y=

故電子離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)，距中心線的距離為：.