题目内容
(12分)如图所示,A、B为两块距离很近的平行金属板,板中央均有小孔,一束电子以初动能E0=120eV,从A板上的小孔O不断地垂直于板射入A、B之间,在B板右侧,平行金属板M、N间有一个匀强电场,板长L=0.02m,板间距离d=0.004m,M、N间所加电压为U2=20V,现在A、B两板间加一个如图所示的变化电压u1,在t=0到t=2s的时间内,A板电势低于B板,则在u1随时间变化的第一个周期内:
(1)电子在哪段时间内可从B板上的小孔O'射出加速电场?
(2)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,电子穿过A、B板所用的时间极短,可忽略不计。)
解析:
(1)△E=eU1→U1=120V(2分)
所以当A板电势比B板电势高120V时,电子无法射出,到达B板速度恰为零(1分)。
则当t1=0~2.6s与t1=3.4s~4.0s电子可从O′射出(2分)。
(2)要使电子能从电场右侧飞出,则偏转位移y≤(1分)
≤
(3分),解得△U1≥130V(1分)
此时电场对电子做正功,即当A板电势比B板电势低130V时,电子能从偏转电场右侧飞出。则当t2=0.65s~1.35s时,UAB≤130V,电子能从偏转电场右侧飞出(2分)。
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练习册系列答案
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A、从c到d电势先减小后增大 | B、在cd间做往复运动,经O点时速度最大 | C、从c到O加速度减小,从O到d加速度增大 | D、运动过程中动能与电势能总量不变 |