如图甲所示,真空中的电极k连续不断地发出电子(设电子初速度为零),经电压为U1的电场加速后由小孔S穿出,沿水平金属板A、B间中轴线从左边射入.A、B板长均为L=0.20m,两板之

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图甲所示,真空中的电极k连续不断地发出电子(设电子初速度为零),经电压为U1的电场加速后由小孔S穿出,沿水平金属板A、B间中轴线从左边射入.A、B板长均为L=0.20m,两板之间距离为d=0.05m,靠近的右端有足够大的荧光屏P.如果加速电压U1随时间t变化的图象如图乙所示,设电子在电场中加速时间极短,可认为加速电压不变,当A、B板间 所加电压为U2=60V时,求一个周期内荧光屏发光与不发光的时间之比.

魔方格

◎ 答案

当偏转电压一定时,电子的初速度达到一定值时才能从极板间飞出.
电子加速过程中,根据动能定理有:
     eU1=
1
2
mv2

偏转过程中,由牛顿第二定律有:eE=ma
而  E=
U2
d
,L=vt,y=
1
2
at2

当电子恰好从右板边缘射出时,有  y=
d
2
=
1
2
?
eU2
md
?(
L
v
)2=
U2L2
4U1d

代入解得,U1=
U2L2
2d2
=480V

这说明当加速电压小于480V时,电子将打在极板上,荧光屏不发光.设不发光的时间为t.由图象可得:
  
800
T
2
=
480
t

因此,一个周期内荧光屏发光与不发光的时间之比为
T
2
-t
t
=
2
3

答:一个周期内荧光屏发光与不发光的时间之比为2:3.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图甲所示,真空中的电极k连续不断地发出电子(设电子初速度为零),经电压为U1的电场加速后由小孔S穿出,沿水平金属板A、B间中轴线从左边射入.A、B板长均为L=0.20m,两板之…”主要考查了你对  【力的合成】,【力的分解】,【牛顿第二定律】,【带电粒子在电场中运动的综合应用】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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