如图所示,一个电子由静止经过加速电压U的加速后,水平进入一平行板偏转电场,进入电场时电子速度与极板平行,最后打至荧光屏上的P点,若无偏转电场时电子打至O点.设OP=x,则x与U的x
如图所示,一个电子由静止经过加速电压U的加速后,水平进入一平行板偏转电场,进入电场时电子速度与极板平行,最后打至荧光屏上的P点,若无偏转电场时电子打至O点.设OP=x,则x与U的x一U图象为( )
A.
B.
C.
D.
由动能定理得:eU1=
1 |
2 |
解得:v0=
|
电子以速度υ0进入偏转电场后,垂直于电场方向做匀速直线运动,沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动,设偏转电场的电场强度为E,电子在偏转电场中运动的时间为t1,电子的加速度为α,离开偏转电场时的侧移量为y1,偏转电场之间的距离为h,偏转电场极板长度为L1,
由牛顿第二定律得:F=eE2=
U2 |
h |
解得:a=
eU2 |
mh |
由运动学公式得:L1=v0t1,y1=
1 |
2 |
解得:y1=
U2
| ||
4U1h |
设电子离开偏转电场时沿电场方向的速度为υy,
由匀变速运动的速度公式可知υy=at1;
电子离开偏转电场后做匀速直线运动,设电子离开偏转电场后打在荧光屏上所用的时间为t2,电子打到荧光屏上的侧移量为x,如图所示,
水平方向:d=v0t2,竖直方向:y2=vyt2,
解得:y2=
L1dU2 |
2hU1 |
P至O点的距离x=y1+y2=
U2L1(2d+L1) |
4U1h |
即加速电压U1与x成反比例关系,ABCD中只有B是反比例函数的图象,
故选:B
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