(12分)如图(a)所示,A、B为两块平行金属板,极板间电压为,板中央有小孔O和O'。现有足够多的电子源源不断地从小孔O由静止进入A、B之间。在B板右侧,平行金
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(12分)如图(a)所示,A、B为两块平行金属板,极板间电压为,板中央有小孔O和O'。现有足够多的电子源源不断地从小孔O由静止进入A、B之间。在B板右侧,平行金
题型:不详
难度:
来源:
(12分)如图(a)所示,A、B为两块平行金属板,极板间电压为
,板中央有小孔O和O'。现有足够多的电子源源不断地从小孔O由静止进入A、B之间。在B板右侧,平行金属板M、N长L
1
=4×10
-2
m,板间距离d=4×10
-3
m,在距离M、N右侧边缘L
2
=0.1m处有一荧光屏P,当M、N之间未加电压时电子沿M板的下边沿穿过,打在荧光屏上的
并发出荧光。现给金属板M、N之间加一个如图(b)所示的变化电压u
1
,在t=0时刻,M板电势低于N板。已知电子质量为
kg,电量为
C。(1)每个电子从B板上的小孔O'射出时的速度多大?(2)打在荧光屏上的电子范围是多少?(3)打在荧光屏上的电子的最大动能是多少?
答案
(1)
(2)
,方向竖直向下;(3)1.82×10
-16
J
解析
试题分析:(1)电子经A、B两块金属板加速,有:
得
(3分)
(2)电子通过极板的时间为t=L
1
/v
0
=2×10
-9
s,远小于电压变化的周期,故电子通过极板时可认为板间电压不变。
当
时,电子经过MN极板向下的偏移量最大,为
y
1
<d,说明所有的电子都可以飞出M、N. (2分)
此时电子在竖直方向的速度大小为
电子射出极板MN后到达荧光屏P的时间为:
电子射出极板MN后到达荧光屏P的偏移量为:
电子打在荧光屏P上的总偏移量为:
,方向竖直向下;(4分)
(3)当u=22.5V时,电子飞出电场的动能最大,
E
K
=
=1.82×10
-16
J 3分)
点评:粒子垂直射入电场后,在水平方向上做匀速运动,在沿电场方向上做匀变速直线运动,此类题的综合性比较强
举一反三
(12分)汤姆生用来测定电子的比荷(电子的电荷量与质量之比)的实验装置如图所示,真空管内的阴极K发出的电子(不计初速、重力和电子间的相互作用)经加速电压加速后,穿过A"中心的小孔沿中心轴O
1
O的方向进入到两块水平正对放置的平行极板P和P"间的区域.当极板间不加偏转电压时,电子束打在荧光屏的中心O点处,形成了一个亮点;加上偏转电压U后,亮点偏离到O"点,(O"与O点的竖直间距为d,水平间距可忽略不计.此时,在P和P"间的区域,再加上一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场.调节磁场的强弱,当磁感应强度的大小为B时,亮点重新回到O点.已知极板水平方向的长度为L
1
,极板间距为b,极板右端到荧光屏的距离为L
2
(如图所示).
(1)求打在荧光屏O点的电子速度的大小。
(2)推导出电子的比荷的表达式
题型:不详
难度:
|
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如图8所示,电子经加速电场(电压为U
1
)后进入偏转电场(电压为U
2
),然后飞出偏转电场,要使电子飞不出偏转电场可采取的措施有
A.增大U
1
B.减小U
1
C.增大U
2
D.减小U
2
题型:不详
难度:
|
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一束初速度不计的电子流在经U =5000V的加速电压加速后,在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场,如图所示,若板间距离d =1.0cm,板长L =5.0cm,则
(1)要使电子能从平行板间飞出,两个极板上最多能加多大电压?
(2)若在偏转电场右侧距极板右边缘X ="2.5" cm处放置一半径0.5 cm的光屏(中线过光屏中心且与光屏垂直),要使电子能从平行板间飞出,且打到光屏上,则两个极板上最多能加多大电压?
题型:不详
难度:
|
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如图所示,重力不计的一束混合带电粒子,从同一点垂直于电场方向进入一截面是矩形的有界匀强电场中,电场强度为E,1、2、3是粒子运动轨迹中的三条.关于这些粒子的运动,下列说法中正确的是( )
A.有的粒子能在电场中一直运动下去
B.同一轨迹上的粒子,若初速度相同,则这些粒子的比荷一定相同
C.若初速度都相同,则轨迹3的粒子比轨迹1的粒子比荷大
D.若进入电场前粒子都是经同一电场由静止开始加速,则将沿同一轨迹运动
题型:不详
难度:
|
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M、N为两块水平放置的平行金属板,距平行板右端L处有竖直屏,平行板长、板间距均为L,板间电压恒定。一带电粒子(重力不计)以平行于板的初速度v
0
沿两板中线进入电场,粒子在屏上的落点距O点的距离为
,当分布均匀的大量上述粒子均以平行于板的初速度v
0
从MN板左端各位置进入电场(忽略粒子间作用力),下列结论正确的是( )
+
A.有
的粒子能到达屏上
B.有
的粒子能到达屏上
C.有
的粒子能到达屏上
D.有
的粒子能到达屏上
题型:不详
难度:
|
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