Question

【题目】图甲中B为电源，电动势，内阻不计．固定电阻，为光敏电阻．C为平行板电容器，虚线到两极板距离相等，极板长，两极板的间距．S为屏，与极板垂直，到极板的距离．P为一圆盘，由形状相同、透光率不同的三个扇形a、b和c构成，它可绕轴转动．当细光束通过扇形a、b、c照射光敏电阻时，的阻值分别为、、．有一细电子束沿图中虚线以速度连续不断地射入C．已知电子电量，电子质量．忽略细光束的宽度、电容器的充电放电时间及电子所受的重力．假设照在上的光强发生变化时阻值立即有相应的改变．

（1）设圆盘不转动，细光束通过b照射到上，求电子到达屏S上时，它离O点的距离（计算结果保留

两位有效数字）．

(2)设转盘按图甲中箭头方向匀速转动，每3s转一圈．取光束照在a、b分界处时，试在图乙给出的坐标纸上，画出电子到达屏S上时，它离O点的距离y随时间t的变化图线（0～6s）．要求在y轴上标出图线上最高点与最低点的值（不要求写出计算过程）．

Answer 1

【答案】（1）（2）见解析

【解析】

试题（1）设电容器C两板间的电压为U，电场强度大小为E，电子在极板间穿行时y方向上的加速度大小为a，穿过C的时间为t1，穿出时电子偏转的距离为y1，

由以上各式得代入数据可得

由此可见，电子可通过C。

设电子从C穿出时，沿y方向的速度为，穿出后到达屏S所经历的时间为，在此时间内电子在y方向移动的距离为，

由以上关系式得

代入数据得

由题意得

（2）如图所示。