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如果将电子由静止加速到速率为0.1c,需对它做多少功?如将电子由速率为0.80c加速到0.90c,又需对它做多少功?

解析:在相对论力学中,动能定理仍然成立,即W=ΔEk=Ek2-Ek1,但需注意动能Ek不能用mv2表示.动能等于动能量与静能量之差,即Ek=mc2-m0c2.

答案:由相对论的功能表达式和质速关系可得当电子速率从v1增加到v2时,电子动能的增量为ΔEk=Ek2-Ek1=(m2c2-m0c2)-(m1c2-m0c2)=m0c2-),根据动能定理,当v1=0,v2=0.10c时,外力所做的功为W=ΔEk=2.58×103 eV.

当v1=0.80c,v2=0.90c时,外力所做的功为W′=ΔEk′=3.21×105 eV.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图甲所示在真空室中电子由静止开始在加速电场加速后,以速度v0=1.6×107 m/s连续地沿两平行金属板中心线OO′射入偏转电场,已知极板长L=4cm,极板间距离d=1cm,极板右端与圆形荧光屏(足够大)距离为S=18cm,已知电子的电荷量大小为e=1.6×10-19 C,电子的质量为m=0.9×10-30kg.
(1)加速电场的电压U0的大小?
(2)为保证电子不打在AB极板上,AB极板所加电压最大值Um为多少?
(3)如果AB两极板之间所加电压如图乙所示,圆形荧光屏以oo'为轴以角速度ω=20πrad/s转动,由于荧光屏的余辉现象和人眼的视觉暂留现象我们将会在观测点看到荧光屏上的图象,请通过计算分析并画出图象示意图,标出图象的大小尺寸.(参考信息:物体在快速运动时,当人眼所看到的影像消失后,人眼仍能继续保留其影像0.3秒左右的图象,这种现象被称为视觉暂留现象)

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