如图18(甲)所示,长为、相距为的两块正对的平行金属板和与一电源相

如图18(甲)所示,长为、相距为的两块正对的平行金属板与一电源相连(图中未画出电源),为两板的右端点.两板间电压的变化如图18(乙)所示.在金属板端的右侧有一与金属板垂直的荧光屏,荧光屏距端的距离为.质量为、电荷量为的电子以相同的初速度从极板左边中央沿平行极板的直线连续不断地射入.已知所有的电子均能够从金属板间射出,且每个电子在电场中运动的时间与电压变化的周期相等.忽略极板边缘处电场的影响,不计电子的重力以及电子之间的相互作用.求:

       

(甲)                                (乙)

     图18

(1)

时刻进入两板间的电子到达金属板端界面时偏离的距离之比.

(2)两板间电压

的最大值.

(3)电子在荧光屏上分布的最大范围.

答案

解析:(1) =0时刻进入两板间的电子先沿方向做匀速运动,即有,而后在电场力作用下做类平抛运动,在垂直于方向做匀加速运动,设到达端界面时偏离的距离为,则

时刻进入两板间的电子先在时间内做抛物线运动到达金属板的中央,而后做匀速直线运动到达金属板端界面.设电子到达金属板的中央时偏离的距离为,将此时电子的速度分解为沿方向的分量与沿电场方向的分量,并设此时刻电子的速度方向与的夹角为,电子沿直线到达金属板端界面时偏离的距离为′,则有,,解得

因此,′=1∶3.

(2)在 (=0,1,2……)时刻进入两板间的电子在离开金属板时偏离的距离最大,因此为使所有进入金属板间的电子都能够飞出金属板,应满足的条件为′≤,解得板间电压的最大值.

(3)设 (=0,1,2……)时刻进入两板间的电子到达荧光屏上的位置与点的距离为; (=0,1,2……)时刻进入两板间的电子到达荧光屏上的位置与点的距离为,电子到达荧光屏上分布在范围内.当满足y2′=的条件时, 为最大.根据题中金属板和荧光屏之间的几何关系,得到

因此电子在荧光屏上分布的最大范围为

相关题目

下列为某一段多肽链和控制它合成的DNA双链的一段。“-甲硫
下列为某一段多肽链和控制它合成的DNA双链的一段。“-甲硫氨酸-脯氨酸-苏氨酸-甘氨酸-缬氨酸-” 密码表:甲硫氨酸AUG       脯氨酸CCA、CCC、CCU 苏
已知,点是圆内一点,直线是以点为中点的弦所在的直线,
已知,点是圆内一点,直线是以点为中点的弦所在的直线,直线的方程是,则下列结论正确的是  A.,且与圆相切                  B.,且与圆
The fact that she never apologized ____a lot about what kind of person she is.
The fact that she never apologized ____a lot about what kind of person she is. A. says     B. talks    C. appears    D. declares
从10个不同的数中任取2个数,求其(1)和、(2)差、(3)积、(4)商,这
从10个不同的数中任取2个数,求其(1)和、(2)差、(3)积、(4)商,这四个问题中属于组合的有(   ) A.(1)(2)  B.(1)(3)  C.(2)(4)  D.(1)(2)(3)(4)
皮肤、肠黏膜组织发生炎症时,产生和释放的组织胺使毛细
皮肤、肠黏膜组织发生炎症时,产生和释放的组织胺使毛细血管舒张和通透性增多,血浆则渗入组织间隙而形成水肿。组织胺对血管的调节方式为(  
0.4mol CuSO4 和0.4mol NaCl溶于水,配成1L溶液,用惰性电极进行
0.4mol CuSO4 和0.4mol NaCl溶于水,配成1L溶液,用惰性电极进行电解,当—个电极得到0.3molCu时,另一个电极上生成的气体在标准状况下的体积是(     ) A
已知,下面结论正确的是                       
已知,下面结论正确的是                          A.处连续                                  B. C.             
    根据《中华人民共和国增值税暂行条例》(中华人民共
    根据《中华人民共和国增值税暂行条例》(中华人民共和国国务院令【2008】第第538号),从2009年1月1日起,增值税税收政策有以下方面的变化 一

最新题目