一道物理电场题如图所示,A、B两板竖直放置,两板之间的电压U1=100V,M、N两板水平放置,两板之间的距离d=0.1m,板长L=0.2m.一个质量m=2×10-12kg,电荷量q=+1×10-8C的带电粒子(不计重力),从靠近A板处由

来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/12/24 11:35:34
一道物理电场题如图所示,A、B两板竖直放置,两板之间的电压U1=100V,M、N两板水平放置,两板之间的距离d=0.1m,板长L=0.2m.一个质量m=2×10-12kg,电荷量q=+1×10-8C的

一道物理电场题如图所示,A、B两板竖直放置,两板之间的电压U1=100V,M、N两板水平放置,两板之间的距离d=0.1m,板长L=0.2m.一个质量m=2×10-12kg,电荷量q=+1×10-8C的带电粒子(不计重力),从靠近A板处由
一道物理电场题
如图所示,A、B两板竖直放置,两板之间的电压U1=100V,M、N两板水平放置,两板之间的距离d=0.1m,板长L=0.2m.一个质量m=2×10-12kg,电荷量q=+1×10-8C的带电粒子(不计重力),从靠近A板处由静止释放,经加速电场加速后从B板的小孔穿出,沿着M、N两板的中轴线垂直进入偏转电场,如果在M、N两板之间加上如图所示的偏转电场,当t=T/4时,带电粒子刚开始进入偏转电场,求:
(1)带电粒子从B板的小孔穿出时的速度为多大?
(2)要使带电粒子能够从M、N两板之间(不沿中轴线)穿出,并且穿出后的速度方向保持水平,则交流电U2的周期T为多少?
(3)在满足(2)条件的情况下,它在偏转电场中的最大偏移量是多少?(结果保留一位有效数字)

一道物理电场题如图所示,A、B两板竖直放置,两板之间的电压U1=100V,M、N两板水平放置,两板之间的距离d=0.1m,板长L=0.2m.一个质量m=2×10-12kg,电荷量q=+1×10-8C的带电粒子(不计重力),从靠近A板处由
(1)电场力做工等于获得的动能.
0.5mv^2=(U1/d)*q*d
得v=1000m/s
(2)要使之穿出就是说粒子不能触壁
板长L=0.2m
穿出需要时间t=L/v=0.2/1000=2*10^-4 秒
若要穿出时速度为水平那么传出时间t必须是周期的整数倍
所以周期T=t/n n越小周期越大,但必须保证不能触壁,我们来求n的最小值
若要触壁
T/4的时候粒子应该到达距离板0.25d的地方就是0.025米的地方
0.5*a*(T/4)^2=0.025
a=q(U2/d)/m
得出T的最大值是4*10^-5秒
所以n的最小值为t/T=5
也就是说n=5的时候颗粒处于触壁和不触壁的交界状态,为了确保不触壁,n的最小值为6
所以周期T=2*10^-4/n 秒 n取大于5的整数
(3)最大偏移量就是n取6时
S=2*0.5*a*(T/4)^2=0.03472米 保留一位有效数字为0.03米

第一问:
根据能量守恒定律,电能全部转化为动能,
1/2mv^2=u*q
得到v=(2uq/m)^0.5=1*10^3m/s
第二问
为了保持水平运动,必须保证电子不会运动中接触到M或N板,所以周期必须是
小于t=(2*0.05*0.1*m/u/q)^0.5=1.414*10^-5(s)
同时必须满足:0.2/10^3/n=0.1*10^-3...

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第一问:
根据能量守恒定律,电能全部转化为动能,
1/2mv^2=u*q
得到v=(2uq/m)^0.5=1*10^3m/s
第二问
为了保持水平运动,必须保证电子不会运动中接触到M或N板,所以周期必须是
小于t=(2*0.05*0.1*m/u/q)^0.5=1.414*10^-5(s)
同时必须满足:0.2/10^3/n=0.1*10^-3/n (n为大于1的正整数)
所以,周期为 0.1*10^-3/n (n为大等于8的正整数)

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