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如图(a)所示,A、B为两块平行金属板,极板间电压为UAB=1125V,板中央有...

如图(a)所示,A、B为两块平行金属板,极板间电压为UAB=1125V,板中央有小孔O和O′.现有足够多的电子源源不断地从小孔O由静止进入A、B之间.在B板右侧,平行金属板M、N长L1=4×10-2m,板间距离d=4×10-3m,在距离M、N右侧边缘L2=0.1m处有一荧光屏P,当M、N之间未加电压时电子沿M板的下边沿穿过,打在荧光屏上的O″并发出荧光.现给金属板M、N之间加一个如图(b)所示的变化电压u1,在t=0时刻,M板电势低于N板.已知电子质量为manfen5.com 满分网kg,电量为e=1.6×10-19C.
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(1)每个电子从B板上的小孔O′射出时的速度多大?
(2)打在荧光屏上的电子范围是多少?
(3)打在荧光屏上的电子的最大动能是多少?
(1)电场力对电子做功,电子的动能增加; (2)打在荧光屏上的电子在y方向的位移是电场中的偏转与电场外y方向的运动两部分组成的,要分别计算出; (3)计算电子的动能要计算电子的合速度. 【解析】 (1)电子经A、B两块金属板加速,有 得 (2)当u=22.5V时,电子经过MN极板向下的偏移量最大,为 Y1<d,说明所有的电子都可以飞出M、N. 此时电子在竖直方向的速度大小为 电子射出极板MN后到达荧光屏P的时间为 电子射出极板MN后到达荧光屏P的偏移量为 电子打在荧光屏P上的总偏移量为y=y1+y2=0.012m,方向竖直向下;    y的计算方法Ⅱ:由三角形相似,有 即 解得y=0.012m (3)当u=22.5V时,电子飞出电场的动能最大, ==1.82×10-16J    答:(1)每个电子从B板上的小孔O′射出时的速度是2×107m/s (2)打在荧光屏上的电子范围是y=0.012m; (3)打在荧光屏上的电子的最大动能是1.82×10-16J.
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考点分析:
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(1)C、O间的电势差UCO
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(1)电子打在荧光屏上的位置到O点的距离y与交变电压u的函数关系式;
(2)若L1=L2=d=10cm,则t=0.06s时刻,电子打在荧光屏上的位置距离O点的距离.

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B.到达c点的电子电势能最小,速率是2v
C.到达b、d两点的电子电势能相等,速率均是v
D.到达b、d两点的电子电势能可能不相等
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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