题目内容
直流电源的路端电压U=182 V。金属板AB、CD、EF、GH相互平行、彼此靠近。它们分别和变阻器上的触点a、b、c、d连接。变阻器上ab、bc、cd段电阻之比为1∶2∶3。孔O1正对B和E,孔O2正对D和G。边缘F、H正对。一个电子以初速度v0=4×106 m/s沿AB方向从A点进入电场,恰好穿过孔O1和O2后,从H点离开电场。金属板间的距离L1=2 cm,L2=4 cm,L3=6 cm。电子质量me=9.1×10-31 kg,电量q=1.6×10-19 C。正对两平行板间可视为匀强电场,求:
1.各相对两板间的电场强度。?
2.电子离开H点时的动能。
3.四块金属板的总长度(AB+CD+EF+GH)。
1.E==1516.67N/C?
2.3.64×10-17J
3.0.24 m.
解析:(1)三对正对极板间电压之比U1∶U2∶U3=Rab∶Rbc∶Rcd=1∶2∶3, (2分)
板间距离之比L1∶L2∶L3=1∶2∶3
故三个电场场强相等?
E==1516.67N/C?(2分)
(2)根据动能定理?
eU=mv2-mv02?(2分)
电子离开H点时动能?
Ek=mv02+eU=3.64×10-17 J?(1分)
(3)由于板间场强相等,则电子在“竖直方向”受电场力不变,加速度恒定.可知电子做类平抛运动:
“竖直方向”L1+L2+L3=. (2分)
“水平方向”x=v0t (2分)
消去t解得x=0.12 m.? (1分)
极板总长AB+CD+EF+GH=2x=0.24 m.? (1分)
练习册系列答案
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如图所示直流电源的路端电压U=182V.金属板AB、CD、EF、GH相互平行、彼此靠近.它们分别和变阻器上的触点a、b、c、d连接.变阻器上ab、bc、cd段电阻之比为1:2:3.孔O1正对B和E,孔O2正对D和G.边缘F、H正对.一个电子以初速度v0=4×106m/s沿AB方向从A点进入电场,恰好穿过孔O1和O2后,从H点离开电场.金属板间的距离L1=2cm,L2=4cm,L3=6cm.电子质量me=9.1×10-31kg,电量q=1.6×10-19C.正对两平行板间可视为匀强电场,求( )
A、AB与CD、CD与EF、EF与GH各相对两板间的电场强度之比为1:2:3 | B、电子离开H点时的动能3.64×10-17J | C、四块金属板的总长度(AB+CD+EF+GH)为0.24m | D、AB与CD、CD与EF、EF与GH各相对两板间的电势差之比为1:2:3 |