Question

【題目】如圖所示，水平放置的兩平行金屬板，板長l為10cm，兩板相距。一束由靜止開始經(jīng)加速電場加速后的電子以的初速度從兩板中央水平射入板間的偏轉(zhuǎn)電場，然后從板間飛出射到距板右端L為45cm、寬D為20cm的熒光屏上。不計電子重力，熒光屏中點在兩板間的中線上，電子質(zhì)量，電荷量，求：

電子飛入偏轉(zhuǎn)電場前所經(jīng)歷的加速電場的電壓；

為使電子能射到熒光屏的所有位置，偏轉(zhuǎn)電場的兩極板所加電壓的最大值；

滿足問情況下，偏轉(zhuǎn)電場對到達熒光屏邊緣的電子所做的功最大值W。

Answer 1

【答案】； 360V；

【解析】

解：設(shè)加速電場的電壓為，由動能定理可得：

化簡得：

代入數(shù)據(jù)得：V

如圖所示，設(shè)電子飛出偏轉(zhuǎn)電場時速度為，和水平方向的夾角為，偏轉(zhuǎn)電壓為，偏轉(zhuǎn)位移為y，則：電子從偏轉(zhuǎn)電場射出時，不論偏轉(zhuǎn)電壓多大，電子都像是從偏轉(zhuǎn)電場的兩極板間中線的中點沿直線射出一樣，射出電場后電子做勻速直線運動恰好打在熒光屏的邊緣上，結(jié)合圖可得：

聯(lián)立代入所有數(shù)據(jù)得：V

因此偏轉(zhuǎn)電壓在V范圍內(nèi)時，電子可打在熒光屏上的任何位置

滿足問情況下，電子能到達達熒光屏邊緣，由幾何關(guān)系有：

聯(lián)立解得：

偏轉(zhuǎn)電場對電子做的功為：