如图,在厚铅板A表面中心放置一很小的放射源,可向各个方向放射出速率为v0的α粒子(质量为m、电荷量为+q),在金属网B与A板间加有竖直向上的匀强电场,场强为E;

如图,在厚铅板A表面中心放置一很小的放射源,可向各个方向放射出速率为v0的α粒子(质量为m、电荷量为+q),在金属网B与A板间加有竖直向上的匀强电场,场强为E;

题型:不详难度:来源:
如图,在厚铅板A表面中心放置一很小的放射源,可向各个方向放射出速率为v0的α粒子(质量为m、电荷量为+q),在金属网BA板间加有竖直向上的匀强电场,场强为EAB间距为dB网上方有一很大的荧光屏MMB间距为L. 当有α粒子打在荧光屏上时就能使荧光屏产生一闪光点,整个装置放在真空中,不计重力的影响。试分析:

(1)打在荧光屏上的α粒子具有的动能有多大?
(2)荧光屏上闪光点的圆形范围的半径有多大?
(3)在实际应用中,往往是放射源射出的α粒子的速率未知。请设计
一个方案,用本装置来测定α粒子的速率。
答案
(1)由   
得:
(2)电场强度大小为:
所受电场力为:
而重力大小为:
所以小球受到合力为: 
AD边所成角度的正切值为,即平行于BO方向由B指向O
所以从O点打出的小球要经过B,必然沿OB方向(或写边出与AD边所成角度的三角函数值)
要能到达B点,其初速度应满足的条件是:
而加速度为      
所以:
解析

举一反三
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偏转电场,偏转电场的电压为U2,两极板间距为d,极板长度为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;
(3)电子离开偏转电场U2时的动能。
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氢核() 和氦核()以相同的初动能垂直射入同一匀强电场,离开电场时它们的侧移y1y2之比分别为________;若从静止开始先经过同一加速电场后进入偏转电场,离开电场时它们的侧移y1y2之比分别为________.
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如图所示,两平行金属板水平放置,板间存在竖直向下的勻强电场。一带电粒子以初速度V0沿上板边缘垂直于电场线射入匀强电场,它刚好贴着下板边缘飞出。已知匀强电场两极板长L,间距为d,(粒子的重力忽略不计)求:(16分)
⑴如果带电粒子的初速度变为2V0,则离开电场时,沿场强方向的侧向位移y为多少?
⑵如果带电粒子的初速度变为2V0,粒子离开电场后继续运动,当它的竖直位移仍为d时,它的水平位移x为多少?
(3)如果带电粒子的初速度变为2V0,粒子离开电场时动能与带电粒子以初速度V0射入匀强电场后离开电场时动能之比?
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一个一价和一个二价的静止铜离子,经过同一电压加速后,再垂直射入同一匀强偏转电场,然后打在同一屏上,屏与偏转电场方向平行,下列说法正确的是
A.在离开偏转电场时,两种离子在电场方向上的位移不相等
B.离子经加速电场过程中,二价铜离子受电场力做功多
C.离子飞入偏转电场直到打在屏上,二价铜离子所需的时间短
D.二价铜离子打在屏上时的速度大

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(9分)如图所示,真空室中阴极K逸出电子(初速不计),经过电压为U1的加速电场后,由小孔S沿水平金属极板AB间的中心线射入,金属极板AB长均为L,相距为d,两板间加上恒定电压U0,在两极板右侧与极板右端相距D处有一个与两极板中心线垂直的足够大的荧光屏,中心线正好与屏上坐标原点相交.已知电子的质量为me,带电荷量为-e(不计电子的重力)。求:

(1)电子刚进入偏转极板AB时的初速度v=?
(2)要使所有电子都能打在荧光屏上,则所加偏转电压的U0应满足什么条件?
(3)偏转电压满足第2问条件下,求电子从逸出至打到荧光屏上增加的动能。
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