(1).在一个周期里,前半个周期电子做匀加速直线运动,后半个周期做匀减速直线运动,设前半个周期电子的位移为S1,后半个周期电子的位移为S2,且S1=S2.
电子运动时的加速度:a=Ee/m=U0e/dm 2分 S1=at2/2=U0eT2/8dm 2分 电子在一个周期里的位移S=S1+S2 由题意得:d=2s 故:d= U0eT2/2dm U0=2md2/eT2 3分 (2).把一个周期(视t1时刻至t2时刻的时间间隔为一个周期)分为6份,设第一个T/6时间内电子的位移为S1,下面几个T/6时间内电子的位移大小依次为S2,S3,S4,S5,S6,由电子运动特点可知,在第1,2个T/6时间内电子做匀加速直线运动,且S2=3S1,在第3,4个T/6时间内电子做匀减速直线运动,且S3=3S4,第5个T/6时间内电子开始向反方向加速,第6个T/6时间内电子再次减速,由于整个运动过程中加速度大小始终一样,由电子的运动特点可知,S1=S4=S5=S6 S2=S3=3S1 S1=at2/2= U0eT2/72dm 3分 故S=S1+S2+S3+S4-S5-S6= U0eT2/12dm=d/6 3分 (3).设想电子能穿过右极板,电子经过6个周期到达右极板,其实在第6个周期里,电子运动的轨迹如右图,设电子穿过右极板减速到速度为零的时间为t2,则:2S1=at22/2 2分 即:2U0eT2/72dm= U0et22/2 得t2=T/6 2分 由图可知,电子从右边向左回到右极板所用的时间t3="2×T/6 " 1分 故电子到达右极板所用的时间为: t=t1-t2-t3=6T-T/6-2×T/6=(34-)T/6 3分 |