电子以水平初速V0沿平行金属板中央射入,在金属板间加上如图所示的交变电压.已知电子质量为m,电量为e,电压周期为T,电压为U0,求:(1)若电子从t=0时刻进入板间,在半周期内
◎ 题目
电子以水平初速V0沿平行金属板中央射入,在金属板间加上如图所示的交变电压.已知电子质量为m,电量为e,电压周期为T,电压为U0,求: (1)若电子从t=0时刻进入板间,在半周期内恰好能从板的上边缘飞出,则电子飞出速度多大. (2)若电子在t=0时刻进入板间,能从板右边水平飞出,则金属板多长. (3)若电子能从板右边O1水平飞出,电子应从哪一时刻进入板间,两板间距至少多大. |
◎ 答案
(1)由动能定理得:e
解得,V=
(2)粒子能水平从右边飞出,经过时间应满足:t=nT ③ 又因水平方向匀速运动,所以板长为l:l=V0t=nV0T(n=1、2、3…) (3)要粒子从O′点水平飞出,电子进入时刻应为:t=
在半周期内竖直位移为y:y=2×
电子不与板相碰,必须满足条件:y≤
由④⑤得:d≥
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