Question

如图是示波器工作原理的示意图，电子经电压U1从静止加速后，垂直进入一偏转电场，偏转电场的电压为U2，两

如图是示波器工作原理的示意图，电子经电压U1从静止加速后，垂直进入一偏转电场，偏转电场的电压为U2，两极板的间距为d、极板的长度为L，电子的质量为m，电荷量为e．求：（1）电子经电压U1加速后获得的速度；（2）电子离开偏转电场U2时沿垂直极板方向偏移的距离y；（3）电子离开偏转电场U2时的动能．

Answer 1

（1）电子在加速电场中加速时，由动能定理可得eU₁=

1

2

m

v

2 0

，
解得：v₀=

2eU1 m

（2）电子在偏转电场中做类平抛运动，由动力学知识可得：
电子离开偏转电场时的侧位移 y=

1

2

at²                       
水平方向 L=v₀t                                                 
加速度 a=

eU2

md

                                                 
联立可得 y=

U2L2

4U1d

（3）对于偏转过程，由动能定理得：
  E_k=e

U2

d

y=e

U2

d

?

U2L2

4U1d

=e

U 2 2 L2

4U1d2

；
答：
（1）电子经电压U₁加速后获得的速度为

2eU1 m

；
（2）电子离开偏转电场U₂时沿垂直极板方向偏移的距离y为

U2L2

4U1d

；
（3）电子离开偏转电场U₂时的动能为e

U 2 2 L2

4U1d2

．