分析 (1)对直线加速过程,根据动能定理列式求解电子的速度;
(2)在0-kT时间内,根据动能定理求出电子穿出B板后的速度,在偏转电场中,电子做类平抛运动,根据牛顿第二定律和运动学公式得到偏转距离.根据推论:电子射出偏转电场后,好像从“中点射出”,得到打在荧光屏上的坐标.再运用同样的方法求出在kT-T 时间内,电子打在荧光屏上的坐标,即可求得这两个发光点之间的距离.
解答 解:(1)电子经过电容器内的电场后,速度要发生变化,设在0-kT时间内,穿出B板后速度为ν1,kT-T时间内射出B 板电子的速度ν2.
据动能定理有:
-eU0=$\frac{1}{2}$$m{v}_{1}^{2}$-$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$
eU0=$\frac{1}{2}m{v}_{2}^{2}$-$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$
将U0=$\frac{m{{v}_{0}}^{2}}{6e}$代入上式,得:
ν1=$\sqrt{\frac{4e{U}_{0}}{m}}$
v2=$\sqrt{\frac{8e{U}_{0}}{m}}$
(2)在0-kT时间内射出 板电子在偏转电场中,电子的运动时间:t1=$\frac{L}{{v}_{1}}$
侧移量:y1=$\frac{1}{2}a{t}_{1}^{2}$=$\frac{1}{2}•\frac{e{U}_{0}}{md}•\frac{{L}^{2}}{{v}_{1}^{2}}$,
得:y1=$\frac{{L}^{2}}{8d}$
打在荧光屏上的坐标为y1′,则:y1′=2y1=$\frac{{L}^{2}}{4d}$
同理可得在kT-T时间内设穿出B板后电子侧移量:y2=$\frac{{L}^{2}}{16d}$
打在荧光屏上的坐标:y2′=2y2=$\frac{{L}^{2}}{8d}$
故两个发光点之间的距离:△y=y1′-y2′=$\frac{{L}^{2}}{8d}$
答:(1)在0~kT与kT~T时间内射出B板电子的速度各是$\sqrt{\frac{4e{U}_{0}}{m}}$和$\sqrt{\frac{8e{U}_{0}}{m}}$.
(2)这两个发光点之间的距离是$\frac{{L}^{2}}{8d}$.
点评 本题利用带电粒子在匀强电场中的类平抛运动及其相关知识列方程进行解答,关键要分析出临界条件和隐含的条件.
科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 若甲的质量较大,则甲先到达滑轮 | B. | 若甲的质量较大,则乙先到达滑轮 | ||
C. | 若甲、乙质量相同,则乙先到达滑轮 | D. | 若甲、乙质量相同,则甲先到达滑轮 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 由万有引力定律可知,当r趋近于零时,万有引力趋近于无穷大 | |
B. | 科学家牛顿提出,太阳系所有行星绕太阳运动的轨道均为椭圆轨道 | |
C. | 若仅已知月球半径和月球表面的重力加速度,还可求出月球的平均密度 | |
D. | 地球某卫星在某过渡轨道上运动时,其加速度与向心加速度始终不相等 |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 库仑通过扭秤实验测量出静电力常量并发现了库仑定律 | |
B. | 牛顿通过扭秤实验测量出万有引力常量并发现了万有引力定律 | |
C. | 伽利略利用斜面实验观察到了小球合力为零时做匀速直线运动 | |
D. | 胡克总结出弹簧弹力与形变量间的关系 |
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科目:高中物理 来源: 题型:填空题
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
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科目:高中物理 来源: 题型:填空题
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 纸面内垂直于v向右下方 | B. | 方向向左 | ||
C. | 垂直纸面向外 | D. | 垂直于纸面向里 |
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