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?
魔方格

◎ 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=
1
2
at2

v=at                          ③
a=
eU
md
                          ④
电子穿过平行板电容器时,速度方向偏转θ角,tanθ=
U⊥
V0
            ⑤
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+
2s
L
)y1
当y1=
1
2
d时,代入数据求得:y=3m>
D
2
                     ⑦
故使电子打在荧光屏上,应满足y≤
D
2
阶段                                  
联立①~⑦方程,U≤
2DdE0
e(l+2s)l

代入数据求得,A、B间电压U≤25V                                         
(1)当UAB=25V时,UAB=
E
R1+R2
R2-
E
R3+R4
R4=25V

代入数据得:R3=900Ω                                                    
(2)当UBA=25V时,UAB=
E
R3+R4
R4-
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E
R1+R2
在如图a所示电路中,闭合电键S,当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动的过程中,四个理想电表的示数都发生变化。图b中三条图线分别表示了三个电压表示数随电流的变化的情况。其中
在如图a所示电路中,闭合电键
调整如图所示电路的可变电阻R的阻值,使电压表V的示数增大ΔU,在这个过程中[]A.通过R1的电流增加,增加量一定等于ΔU/R1B.R2两端的电压减小,减少量一定等于ΔUC.通过R2的
调整如图所示电路的可变电阻
如图所示的电路,闭合开关S,当滑动变阻器滑片p向右移动时,下列说法正确的是[]A.电流表读数变小,电压表读数变大B.小电泡L变暗C.电容器C上电荷量减小D.电源的总功率变小
如图所示的电路,闭合开关S,
直流电动机的内电阻r=2,与R=8的电阻串联接在线圈上,如图所示。已知线圈面积为m2,共100匝,线圈的电阻为2,线圈在的匀强磁场中绕O以转速n=600r/min匀速转动,在合上开关S后
直流电动机的内电阻r=2,与R
如图所示电路的电源内阻不可忽略,若调整可变电阻R的阻值,可使电压表V的示数增大△U(电压表为理想电表),在这个过程中[]A.通过R1的电流增加,增加量一定等于△U/R1B.R2两端的
如图所示电路的电源内阻不可