如图甲所示,A、B为两块靠得很近的平行金属板,板中央均有小孔.一束电子以初动能Ek=120eV,从A板上的小孔O不断垂直于板射入A、B之间,在B板右侧,平行金属板的板长L=2×10-2m
◎ 题目
如图甲所示,A、B为两块靠得很近的平行金属板,板中央均有小孔.一束电子以初动能Ek = 120eV,从A板上的小孔O不断垂直于板射入A、B之间,在B板右侧,平行金属板的板长L = 2×10-2m,板间距离d = 4×10-3m,两板上所加电压为U2 = 20V.现在在A、B两板上加一个如图乙所示的变化电压U1,在t = 0到t = 2s时间内,A板电势高于B板,则在U1随时间变化的第一个周期内: ⑴ 电子在哪段时间内可以从B板小孔射出? ⑵ 在哪段时间内,电子能从偏转电场右侧飞出?(由于A、B两板距离很近,可以认为电子穿过A、B板间所用时间很短,可以不计电压变化) |
◎ 答案
(1)0~0.6s及1.4s~4s.(2)2.65s – 3.35s。 |
◎ 解析
试题分析:⑴ 能射出B板,要求电子达到B板时速度大于或等于零, 由动能定理得– eU1 =" 0" – mv02/2, 又Ek = mv02/2, 所以U1 = 120V; AB两板所加电压在0~1s区间里 有U = 200t,故U1=200t1,得t1 = 0.6s.由电压图象的对称性,另一对应时刻t2 = 1.4s.在下半周期,电场力做正功电子均能射出, 所以能射出的时间段为0~0.6s及1.4s~4s. ⑵ 设电子从偏转电场中垂直射入时速度为v0,那么侧移量 y = (1/2)(eU2/md)(L/v0)2 = eU2L2/4dEk′, y ≤ d/2 才能射出所以 eU2L2/4dEk′ ≤d/2, Ek′ ≥ 250eV. 又Ek′ + eU1 + Ek = eU1 + 120eV,所以120 eV + eU1 ≥250eV,U1 ≥ 130V; 又因t1 =" (130/200" + 2)s = 2.65s、t2 =" (4" – 130/200)s = 3.35s,所以在2.65s – 3.35s内有电子从偏转电场右侧飞出. |
◎ 知识点
专家分析,试题“如图甲所示,A、B为两块靠得很近的平行金属板,板中央均有小孔.一束电子以初动能Ek=120eV,从A板上的小孔O不断垂直于板射入A、B之间,在B板右侧,平行金属板的板长L=2×10-2m…”主要考查了你对 【动能定理】 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。- 最新内容
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下一篇:如图所示,一对带电平行金属板A、B与竖直方向成30°角放置.B板中心有一小孔正好位于平面直角坐标系xOy上的O点,y轴沿竖直方向.一比荷为1.0×105C/kg的带正电粒子P从A板中心O′
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