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设电子刚进入平行板电容器极板间区域时的速度为v0,因为速度方向平行于电容器的极板,通过长度为l的极板区域所需的时间:t1=[l
v0 …(1)
当两极板之间加上电压时,设两极板间的场强为E,作用于电子的静电力的大小为qE方向垂直于极板由C指向D,电子的加速度:a=
qE/m]…(2)
而E=[U/d]…(3)
因电子在垂直于极板方向的初速度为0,因而在时间t1内垂直于极板方向的位移
y1=[1/2]at
21…(4)
电子离开极板区域时,沿垂直于极板方向的末速度:vy=at1…(5)
设电子离开极板区域后,电子到达荧光屏上P点所需时间为t2:
t2=
L−
l
2
v0 …(6)
在t2时间内,电子作匀速直线运动,在垂直于极板方向的位移:y2=vyt2…(7)
P点离开O点的距离等于电子在垂直于极板方向的总位移y=y1+y2…(8)
由以上各式得电子的荷质比为:[q/m]=
v20dy
ULl …(9)
加上磁场B后,荧光屏上的光点重新回到O点,表示在电子通过平行板电容器的过程中电子所受电场力与磁场力相等,即:qE=qv0B…(l0)
结合(3),即可得电子射入平行板电容器的速度:
v0=[U/Bd] …(11)
代入(9)式得:[q/m]=[U
B2lLdy…(12)
代入有关数据求得:
q/m]=
128×0.0625
(1.6×10−4)2×0.25×0.25×0.05=1.6×1011 C/kg
答:电子的荷质比为1.6×1011 C/kg.
点评:
本题考点: 射线管的构造及其工作原理.
考点点评: 本题是带电粒子在电场、复合场中运动的问题,类平抛运动根据运动的分解法研究,电子在复合场中,是速度选择器的原理,难度适中.
1年前
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你能帮帮他们吗
精彩回答
四边形ABCD中,向量AB=(6,1),向量BC=(x,y),向量CD=(-2,-3),BC‖DA,AC⊥BD,求向量bc坐标.
1年前
She said that ______ (加入) the English club was the best way to improve your English.
1年前
She usually has two eggs and a bottle of milk in the morning. (改为一般疑问句)
1年前
如图乙所示,一束激光从O点由空气射入厚度均匀的介质,经下表面反射后,从上面的A点射出.已知入射角为i,A与O 相距l,介质的折射率为n,试求介质的厚度d.
1年前
1年前