如图所示为示波管的结构原理图,加热的阴极K发出的电子(初速度可忽略不计)经电势差为U0的AB两金属板间的加速电场加速后,沿中心轴线O'O射入金属板间,两金属板间偏转电场的电势差为U,电子经偏转电场偏转后打在右侧竖直的荧光屏M上。整个装置处在真空中,加速电场与偏转电场均视为匀强电场。已知电子的质量为m,电荷量为e;偏转电场的金属板长为L1,板间距离为d,其右端到荧光屏M的水平距离为L2。电子所受重力可忽略不计,求:
(1)电子从加速电场射入偏转电场时的速度大小v0;
(2)电子打在荧光屏上的位置与O点的竖直距离y;
(3)在偏转电场中,若单位电压引起的偏转距离称为示波管的灵敏度,该值越大表示示波管的灵敏度越高。在示波管结构确定的情况下,为了提高示波管的灵敏度,请分析说明可采取的措施。
【答案】(1)电子从加速电场射入偏转电场时的速度大小v0为
(2)电子打在荧光屏上的位置与O点的竖直距离y为;
(3)在示波管结构确定的情况下,为了提高示波管的灵敏度,可采取的措施为:减小加速电场电压。
2
e
U
0
m
(2)电子打在荧光屏上的位置与O点的竖直距离y为
(
L
1
+
2
L
2
)
U
L
1
4
U
0
d
(3)在示波管结构确定的情况下,为了提高示波管的灵敏度,可采取的措施为:减小加速电场电压。
【解答】
【点评】
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