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如图所示,用导电的金属丝吊着的一块金属板,与装有电子枪的电源相连,从电子枪发出的电子的初速度为零,用电压U将电子加速后,电子与金属板垂直碰撞. 假设所有电子碰撞金属板之后,全部被金属板吸收,已知电子的电荷
量和质量分别为-e (e >0)和m .
试求:
(1)从电子枪发出的1个电子在碰撞金属板过程中,
动量变化的大小和方向;
(2)电子束形成的电流为I时,垂直作用于金属板表
面的平均力F是多大?

答案

(12分)设电子加速后速度为v,则由①--------------(2分),得②--------------(1分)(1)电子碰撞金属板时,动量的改变 ③--------------(2分)动量的改变的方向水平向左………………………………(1分)(2)设t时间内有n个电子打到金属板上,则 ④--------------(2分)由冲量和动量变化的关系,有 ⑤--------------(2分)联立③④⑤得:⑥--------------(2分)

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