Edits to “Условие”, “Решение”, “Ответ”
ru/7.3.4.md
+58 −3
| @@ -1,11 +1,66 @@ | |||
| ### Условие | |||
| − | $7.3.4.$ [Вставьте условие задачи] | ||
| + | $7.3.4.$ $\textbf{а. }$ Вычислите чувствительность электронно-лучевой трубки осциллографа к напряжению, т. е. смещение пятна на экране, вызванное напряжением 1 В на управляющих пластинах. Длина пластин $l$, расстояние между ними $d\ll l$, расстояние от конца пластин до экрана $L\gg l$. Ускоряющее напряжение $V$ . | ||
| + | $\textbf{б. }$ Определите чувствительность электронно-лучевой трубки, если $V = 10$ кВ, $L = 30$ см, $l = 3$ см, $d = 5$ мм. | ||
| + | |||
| + | |||
| ### Решение | |||
| − | sdf | ||
| + | $\textbf{а. }$ Скорость электрона после ускорения напряжением $V$: | ||
| + | $$\frac{1}{2}m\upsilon^{2}=eV\Longrightarrow \upsilon^{2}=\frac{2eV}{m} \tag{1}$$ | ||
| + | |||
| + | Напряжённость поля между пластинами при приложенном напряжении $U$: | ||
| + | |||
| + | $$E=\frac{U}{d}$$ | ||
| + | |||
| + | Вертикальное ускорение в пластинах: | ||
| + | |||
| + | $$a=\frac{eE}{m}=\frac{eU}{md}$$ | ||
| + | |||
| + | Время пролёта через пластины длиной $l$: | ||
| + | |||
| + | $$t=\frac{l}{\upsilon}$$ | ||
| + | |||
| + | Вертикальная скорость на выходе из пластин: | ||
| + | |||
| + | $$\upsilon_{y}=at=\frac{eUl}{md\upsilon}$$ | ||
| + | |||
| + | Вертикальное смещение внутри пластин: | ||
| + | |||
| + | $$y_{1}=\frac{1}{2}at^{2}=\frac{eUl^{2}}{2md\upsilon^{2}}$$ | ||
| + | |||
| + | Смещение в области от конца пластин до экрана (расстояние $L$), при движении с горизонтальной скоростью $\upsilon$ и вертикальной скоростью $\upsilon_{y}$: | ||
| + | |||
| + | $$y_{2}=\upsilon_{y}\cdot\frac{L}{\upsilon}=\frac{eUlL}{md\upsilon^{2}}$$ | ||
| + | |||
| + | Полное смещение: | ||
| + | |||
| + | $$y=y_{1}+y_{2}=\frac{eUl}{md\upsilon^{2}}\cdot\left( L+\frac{1}{2}l \right)$$ | ||
| + | |||
| + | Подставим (1): | ||
| + | |||
| + | $$y=\frac{eUl}{md}\cdot\frac{m}{2eV}\cdot\left( L+\frac{1}{2}l \right)=\frac{Ul}{2Vd}\cdot\left( L+\frac{1}{2}l \right)$$ | ||
| + | |||
| + | Чувствительность осциллографа к напряжению: | ||
| + | |||
| + | $$S=\frac{y}{U}=\frac{l}{2Vd}\cdot\left( L+\frac{1}{2}l \right)$$ | ||
| + | |||
| + | Поскольку $L\gg l$, тогда можно записать: | ||
| + | |||
| + | $$S\approx \frac{Ll}{2Vd}$$ | ||
| + | |||
| + | $\textbf{б. }$ Для расчёта используем формулу, полученную в подзадаче $\textbf{а. }$: | ||
| + | |||
| + | $$S=\frac{Ll}{2Vd}$$ | ||
| + | |||
| + | Подставив числовые значения величин, получим: | ||
| + | |||
| + | $$S=0,09 \text{ мм/В}$$ | ||
| + | |||
| #### Ответ | |||
| − | [Вставьте краткий ответ или результат в рамке] | ||
| + | $$\textbf{а. }S=\frac{Ll}{2Vd}$$ | ||
| + | |||
| + | $$\textbf{б. }S=0,09 \text{ мм/В}$$ | ||
| @@ -1,11 +1,66 @@ | |||
| ### Условие | ### Условие | ||
| $7.3.4.$ [Вставьте условие задачи] | $7.3.4.$ $\textbf{а. }$ Вычислите чувствительность электронно-лучевой трубки осциллографа к напряжению, т. е. смещение пятна на экране, вызванное напряжением 1 В на управляющих пластинах. Длина пластин $l$, расстояние между ними $d\ll l$, расстояние от конца пластин до экрана $L\gg l$. Ускоряющее напряжение $V$ . | ||
| $\textbf{б. }$ Определите чувствительность электронно-лучевой трубки, если $V = 10$ кВ, $L = 30$ см, $l = 3$ см, $d = 5$ мм. | |||
| ### Решение | ### Решение | ||
| sdf | $\textbf{а. }$ Скорость электрона после ускорения напряжением $V$: | ||
| $$\frac{1}{2}m\upsilon^{2}=eV\Longrightarrow \upsilon^{2}=\frac{2eV}{m} \tag{1}$$ | |||
| Напряжённость поля между пластинами при приложенном напряжении $U$: | |||
| $$E=\frac{U}{d}$$ | |||
| Вертикальное ускорение в пластинах: | |||
| $$a=\frac{eE}{m}=\frac{eU}{md}$$ | |||
| Время пролёта через пластины длиной $l$: | |||
| $$t=\frac{l}{\upsilon}$$ | |||
| Вертикальная скорость на выходе из пластин: | |||
| $$\upsilon_{y}=at=\frac{eUl}{md\upsilon}$$ | |||
| Вертикальное смещение внутри пластин: | |||
| $$y_{1}=\frac{1}{2}at^{2}=\frac{eUl^{2}}{2md\upsilon^{2}}$$ | |||
| Смещение в области от конца пластин до экрана (расстояние $L$), при движении с горизонтальной скоростью $\upsilon$ и вертикальной скоростью $\upsilon_{y}$: | |||
| $$y_{2}=\upsilon_{y}\cdot\frac{L}{\upsilon}=\frac{eUlL}{md\upsilon^{2}}$$ | |||
| Полное смещение: | |||
| $$y=y_{1}+y_{2}=\frac{eUl}{md\upsilon^{2}}\cdot\left( L+\frac{1}{2}l \right)$$ | |||
| Подставим (1): | |||
| $$y=\frac{eUl}{md}\cdot\frac{m}{2eV}\cdot\left( L+\frac{1}{2}l \right)=\frac{Ul}{2Vd}\cdot\left( L+\frac{1}{2}l \right)$$ | |||
| Чувствительность осциллографа к напряжению: | |||
| $$S=\frac{y}{U}=\frac{l}{2Vd}\cdot\left( L+\frac{1}{2}l \right)$$ | |||
| Поскольку $L\gg l$, тогда можно записать: | |||
| $$S\approx \frac{Ll}{2Vd}$$ | |||
| $\textbf{б. }$ Для расчёта используем формулу, полученную в подзадаче $\textbf{а. }$: | |||
| $$S=\frac{Ll}{2Vd}$$ | |||
| Подставив числовые значения величин, получим: | |||
| $$S=0,09 \text{ мм/В}$$ | |||
| #### Ответ | #### Ответ | ||
| [Вставьте краткий ответ или результат в рамке] | $$\textbf{а. }S=\frac{Ll}{2Vd}$$ | ||
| $$\textbf{б. }S=0,09 \text{ мм/В}$$ | |||