如图所示,电源电动势为E=100V,内阻不计,R1、R2、R4的阻值均为300Ω,R3为可变电阻.C为一水平放置的平行板电容器,虚线到两极板距离相等且通过竖直放置的荧光屏中心,极板长
◎ 题目
如图所示,电源电动势为E=100V,内阻不计,R1、R2、R4的阻值均为300Ω,R3为可变电阻.C为一水平放置的平行板电容器,虚线到两极板距离相等且通过竖直放置的荧光屏中心,极板长为L=8cm,板间距离为d=1cm,右端到荧光屏距离为s=20cm,荧光屏直径为D=5cm.有一细电子束沿图中虚线以E0=9.6×102eV的动能连续不断地向右射入平行板电容器.已知电子电量e=1.6×1019C.要使电子都能打在荧光屏上,变阻器R3的取值范围多大? |
◎ 答案
电子穿过电容器过程中,在水平方向上做匀速运动 l=v0t① 在竖直方向上做匀加速直线运动 y1=
v⊥=at ③ a=
电子穿过平行板电容器时,速度方向偏转θ角,tanθ=
电子打在荧光屏上偏离中心O的位移,y=y1+s?tanθ 由上述①~⑥方程得:y=(1+
当y1=
故使电子打在荧光屏上,应满足y≤
联立①~⑦方程,U≤
代入数据求得,A、B间电压U≤25V (1)当UAB=25V时,UAB=
代入数据得:R3=900Ω (2)当UBA=25V时,UAB=
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