Question

【題目】如圖（a）所示，A、B為兩塊平行金屬板，極板間電壓為UAB=1125V，板中央有小孔O和O′．現有足夠多的電子源源不斷地從小孔O由靜止進入A、B之間．在B板右側，平行金屬板M、N長L1=4×10-2m，板間距離d=4×10-3m，在距離M、N右側邊緣L2=0.1m處有一熒光屏P，當M、N之間未加電壓時電子沿M板的下邊沿穿過，打在熒光屏上的O″并發出熒光．現給金屬板M、N之間加一個如圖（b）所示的變化電壓u1，除了t=0.4n s (n =1，2，3…)時刻， N板電勢均高于M板．已知電子質量為me＝9.0×1031kg，電量為e=1.6×10-19C．

(1)每個電子從B板上的小孔O′射出時的速度多大？

(2)打在熒光屏上的電子范圍是多少？

(3)打在熒光屏上的電子的最大動能是多少？

Answer 1

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

(1) 電子經A、B兩塊金屬板加速，有

解得：

(2) 當U=100V時，電子經過MN極板向下的偏移量最大，為

由于說明所有的電子不可以飛出M、N；

由幾何關系可知，

代入數據解得：

(3)當電子沿著下板右端射出時，粒子的速度最大，即動能最大，此時電子的偏轉角

電子在豎直方向的速度為：

所以電子的速度為：

電子的最大動能為：