题目内容
【题目】“电子能量分析器”主要由处于真空中的电子偏转器和探测板组成。偏转器是由两个相互绝缘、半径分别为RA和RB的同心金属半球面A和B构成,A、B为电势值不等的等势面电势分别为φA和φB,其过球心的截面如图所示。一束电荷量为e、质量为m的电子以不同的动能从偏转器左端M的正中间小孔垂直入射,进入偏转电场区域,最后到达偏转器右端的探测板N,其中动能为Ek0的电子沿等势面C做匀速圆周运动到达N板的正中间.忽略电场的边缘效应,不考虑电子重力。下列说法中正确的是( )
A. A球面电势比B球面电势高
B. 电子在AB间偏转电场中做匀变速运动
C. 等势面C所在处电势大小为
D. 等势面C所在处电场强度的大小为E=
【答案】D
【解析】电子做匀速圆周运动,电场力提供向心力,受力的方向与电场的方向相反,所以B板的电势较高;故A错误;电子做匀速圆周运动,受到的电场力始终始终圆心,是变力,所以电子在电场中的运动不是匀变速运动.故B错误;该电场是放射状电场,内侧的电场线密,电场强度大,所以UBC>UCA,即:φB-φC>φC-φA,所以φC<.故C错误.电子在等势面C所在处做匀速圆周运动,电场力提供向心力:eE=m又: ,Ek0=mv2; 联立以上三式,得:E=.故D正确;故选D.
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