题目内容
如图,在厚铅板A表面中心放置一很小的放射源,可向各个方向放射出速率为v0的α粒子(质量为m、电荷量为+q),在金属网B与A板间加有竖直向上的匀强电场,场强为E;A与B间距为d,B网上方有一很大的荧光屏M,M与B间距为L. 当有α粒子打在荧光屏上时就能使荧光屏产生一闪光点,整个装置放在真空中,不计重力的影响。试分析:
(1)打在荧光屏上的α粒子具有的动能有多大?
(2)荧光屏上闪光点的圆形范围的半径有多大?
(3)在实际应用中,往往是放射源射出的α粒子的速率未知。请设计
一个方案,用本装置来测定α粒子的速率。
(1)由
得:
(2)电场强度大小为:
所受电场力为:
而重力大小为:
所以小球受到合力为:
与AD边所成角度的正切值为,即平行于BO方向由B指向O
所以从O点打出的小球要经过B,必然沿OB方向(或写边出与AD边所成角度的三角函数值)
要能到达B点,其初速度应满足的条件是:
而加速度为
所以:
解析:
略
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