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两块水平平行放置的导体板如图所示,大量电子(质量m、电量e)由静止开始,经电压为...

两块水平平行放置的导体板如图所示,大量电子(质量m、电量e)由静止开始,经电压为U的电场加速后,连续不断地沿平行板的方向从两板正中间射入两板之间.当两板均不带电时,这些电子通过两板之间的时间为3t;当在两板间加如图所示的周期为2t,幅值恒为U的周期性电压时,恰好能使所有电子均从两板间通过.问:
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(1)这些电子通过两板之间后,侧向位移(沿垂直于两板方向上的位移)的最大值和最小值分别是多少?
(2)侧向位移分别为最大值和最小值的情况下,电子在刚穿出两板之间时的动能之比为多少?
(1)作出电子在t=0时和t=t时进入电场的v-t图象进行分析值,从t=0时刻进入侧向位移最大,从t=t时进入侧向偏移最小.结合牛顿第二定律和运动学公式求出侧向最大位移和最小位移. (2)根据动能定理求出经加速电场加速后进入偏转电场时的初动能,然后分别求出粒子出偏转电场时竖直方向上的分速度,结合 水平分速度和竖直分速度求出末动能之比. 【解析】 画出电子在t=0时和t=t时进入电场的v-t图象进行分析 (1)竖直方向的分速度,= 侧向最大位移 侧向最小位移 解得 所以  , (2)由此得,= 而 所以   答:(1)这些电子通过两板之间后,侧向位移(沿垂直于两板方向上的位移)的最大值和最小值分别是、. (2)侧向位移分别为最大值和最小值的情况下,电子在刚穿出两板之间时的动能之比为.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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