如图甲所示,M和N是相互平行的金属板,OO1O2为中线,O1为板间区域的中点,P是足够大的荧光屏.带电粒子连续地从O点沿OO1方向射入两板间.(1)若在两板间加恒定电压U,M和N相距为

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 力的分解/2022-10-22 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图甲所示,M和N是相互平行的金属板,OO1O2为中线,O1为板间区域的中点,P是足够大的荧光屏.带电粒子连续地从O点沿OO1方向射入两板间.

魔方格

(1)若在两板间加恒定电压U,M和N相距为d,板长为L(不考虑电场边缘效应),入射粒子是电量为e、质量为m的电子,求打在荧光屏P上偏离点O2最远的粒子的动能
(2)若在两板间加如图乙所示的交变电压u,M和N相距为d,板长为L(不考虑电场边缘效应).入射粒子是电量为e、质量为m的电子.某电子在t0=
L
4v0
时刻以速度v0射入电场,要使该电子能通过平行金属板,试确定U0应满足的条件.

◎ 答案


(1)电子在两极板间的加速度:a=
eU
md

通过金属板的时间为:t=
L
v

对打在荧光屏P上偏离O2最远的粒子有:
d
2
=
1
2
at2

此时粒子的动能为:Ek=
1
2
eU+
1
2
mv2

以上各式联立解得:Ek=
eU(d2+L2
2d2

(2)交变电压的周期为:T=
2L
3v0
,则有:t0=
L
4v0
=
3
8
T

电子通过金属板的时间为:t=
L
v0
=
3
2
T

电子在两极板间的加速度为:a=
eU0
md

设电子分别在
3
8
T~
5
8
T、
5
8
T~
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