题目内容
【题目】如图(a)所示,真空室中电极K发出的电子(初速不计)经过U0=1000V的加速电场后,由小孔S沿两水平金属板A、B间的中心线射入,A、B板长l=0.20m,板间距离d=0.02m.加在A、B两板间的电压“随时间变化的u-t图线如图(b)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,筒的左侧边缘与极板右端距离b=0.15m,筒能接收到通过A、B板的全部电子,以t-0时(见图(b),此时u=0)电子打到圆筒记录纸上的点作为y坐标系的原点,并取y轴竖直向上.
试计算(1)电子能穿出偏转电场的偏转电压的最大值为多少?
(2)电子打到记录纸上的最高点的Y。
【答案】(1)20V (2)2.5cm
【解析】
试题分析:(1)计算电子打到记录纸上的最高点的坐标设v0为电子沿A、B板的中心线射入
电场时的初速度,则mv02=eU0 ①
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
l=v0t0②
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 ③
联立①、②、③式解得
(2)此电子从A、B板射出时沿y方向的分速度为 ④
此后,此电子作匀速直线运动,它打在记录纸上的点最高,设纵坐标为y,由图(1)可得 ⑤
由以上各式解得 ⑥
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