如图所示,电子源每秒钟发射2.50×1013个电子,以v0=8.00×106m/s的速度穿过P板上A孔,从M、N两平行板正中央进入两板间,速度方向平行于M且垂直于两板间的匀强磁场,M、N间电

◎ 题目

如图所示,电子源每秒钟发射2.50×1013个电子,以v0=8.00×106m/s的速度穿过P板上A孔,从M、N两平行板正中央进入两板间,速度方向平行于M且垂直于两板间的匀强磁场,M、N间电压始终为UMN=80.0V,两板间距离d=1.00×10-3 m.电子在MN间做匀速直线运动后进入由C、D两平行板组成的已充电的电容器中,电容器电容为8×10-8 F,电子达到D板后就留在D板上.在t1=0时刻,D板电势较C板高818V.在t2=T时刻,开始有电子达到M板上.已知电子质量为m=9.1×10-31 kg,电荷量e=1.6×10-19 C,电子从A孔到D板的运动时间不计,C、P两板均接地,电子间不会发生碰撞.求:
(1)M、N间匀强磁场的磁感应强度.
(2)时刻T及达到M板上每个电子的动能.(以eV为单位)
(3)在时刻t3T,达到D板上的电子流的功率.

◎ 答案

解:(1)电场力与洛伦兹力相平衡,电子束不发生偏转,即
解得
(2)电子不断与D板上的正电荷中和,完全中和后又在D板上积累起负电荷,电子在电容器中做减速运动,设电势差为时,电子到D板速度恰为零,然后反向运动,以速度v0回到MN间,此时受到的电场力和洛伦兹力都向上,电子最终打到M板上
根据动能定理,
解得
D板的电量变化为,此即打到D板上的电子的总电量
因此
考虑从电子速度为零至电子达到M板上,设电子达到M板上时的动能为Ek
根据动能定理,有
解得
(3)经t3T时间,达到D板上的电子的总电量为
电容器两极板间电势差的变化了
可得此时电容器两极板间的电势差为

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,电子源每秒钟发射2.50×1013个电子,以v0=8.00×106m/s的速度穿过P板上A孔,从M、N两平行板正中央进入两板间,速度方向平行于M且垂直于两板间的匀强磁场,M、N间电…”主要考查了你对  【带电粒子在复合场中的运动】  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
  • 相关内容
  • 网友推荐
  • 图文推荐