题目内容

如图所示,为真空电子射线管,当电源接通时A极就发射电子,电子在A、K间的电场作用下向K板移动而形成电子流,若AK两极间加速电压为80V,电子被阳极K全部吸收,电流表读数为500mA,求电子流轰击K板时对K板的压力.(电子电量为1.6×10-19C,质量约为9×10-31kg)
分析:根据动能定理,求出单个电子的速度的大小,根据动量定理计算单个电子打到K板上时的作用力,根据电流与电量的表达式,确定△t时间内电子的个数,代入数据即可求解电子流轰击K板时对K板的压力.
解答:解:对于单个电子在电场中加速到达K板时的速度,运用动能定理有:
eU=
1
2
mv2

解得:v=
2eU
m

对单个电子,再运动动量定理:-f△t=0-mV
对n个电子:F=nf
又因:n=
Q
e
=
I△t
e

联立解:F=I
2
mv
e
=0.5×
10-31×80
1.6×10-19
=1.5×10-5N

答:电子流轰击K板时对K板的压力为1.5×10-5N.
点评:本题考查动能定理、电量表达式、冲量表达式的应用,注意冲量的矢量性.
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