题目内容
如图(1)所示,真空室中电极K发出的电子(初速不计)经过U0=1000伏的加速电场后,由小孔S沿两水平金属板A、B间的中防线射入,A、B板长l=0.02米,相距d=0.020米,加在A、B两板间的电压u随时间t变化u-t图线如图(2)所示,设A、B间的电场可看作是均匀的,且两板外无电场,在每个电子通过电场区域的极短时间内,电场可视作恒定的.两板右侧放一记录圆筒,筒的左侧边缘与极右端距离b=0.15米,筒绕其竖直轴匀速转动,周期T=0.20秒,筒的周长s=0.20米,筒能接收到通过A、B板的全部电子.
(1)以t=0时[见图(2)],此时u=0,电子打到圆筒记录纸上的点作为xy坐标系的原点,并取y轴竖直向上,试计算电子打到记录纸上的最高点的y坐标和x坐标.(不计重力作用)
(2)在给出的坐标纸图(3)上定量地画出电子打到记录纸上的点形成的图线.
答案:
解析:
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(1)计算电子打到记录纸上的最高点的坐标,设v0为电子A、B板的中心线射入电场时的初速度,则,电子在中心线方向的运动为匀速运动,设电子穿过A、B板的时间为t0,则,电子在垂直A、B板方向的运动为匀加速直线运动,对于恰能穿过A、B板的电子,在它通过时加在两板间的电压UC应满足,联立上面三式得,此电子从A、B板射出时沿y方向的分速度为,以后,此电子做匀速直线运动,它打在记录纸上的点最高.设纵坐标为y.由答图可得, |
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