如圖所示,電子源每秒鐘發(fā)射2.50×1013個電子,以v0=8.00×106m/s的速度穿過P板上的A孔,從M、N兩平行板正中央進入兩板間,速度方向平行于板M且垂直于兩板間的勻強磁場,板M、N兩板間電壓始終為UMN=80.O V,兩板距離為d=1.00×10-3m,電子在板M、N間做勻速直線運動后進入由C、D兩平行板組成的已充電的電容器中,電容器電容為8.00×10-8F,電子打到D板后就留在D板中,在時刻tl=0,D板電勢較C板高818V,在時刻t2=T,開始有電子打到M板上,已知電子質(zhì)量m=9.10×10-31kg,電量e=1.60×10-19C,電子從A孔到D板的運動時間不計,C、P兩板均接地,電子間不會發(fā)生碰撞。求:

(1)M、N間勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小。

  (2)時間T及打到M板上的每個電子的動能(以eV為單位)。

(1)1.00×10-2T  (2)20.02s


解析:

(1)電子在板M、N間做勻速直線運動,有

eBvo=Ee                        (3分)

又       E=U/d                         (3分)

解得     B=1.00×10-2T                  (1分)

   (2)電子在C、D中往返,電場力未做功,故打到M板時動能為

Ek= =222ev           (4分)

其中,==182ev。這說明只有當C板電勢較D板高182V時電子才開始返回,這一過程中電容器兩板電壓變化了

ΔU=182—(—818)=103V               (3分)

因而D板的電量變化了

ΔQ=CΔU=8×10-5C                   (3分)

故     T==20.02s   (2分)

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,電子源每秒發(fā)射2.5×1013個電子,電子以V0=8.0×106m/s的速度穿過P板上A孔,從M、N兩平行板正中央進入兩板間,速度方向平行于板M且垂直于兩板間的勻強磁場,兩極板M、N間電壓始終為UMN=80.0V,兩板距離d=1.0×10-3m.電子在板M、N間做勻速直線運動后進入由C、D兩平行板組成的已充電的電容器中,電容器電容為8.0×10-8F,電子打到D板后就留在D板上.在t1=0時刻,D板電勢較C板的電勢高818V,在t2=T時刻,開始有電子打到M板上.已知電子質(zhì)量m=9.1×10-31㎏、電荷量e=1.6×10-19C,兩板C、P均接地,電子間不會發(fā)生碰撞(忽略電子的重力和電子間的相互作用力).求:
(1)兩極板M、N間勻強磁場的磁感應(yīng)強度B;
(2)T時刻打到M板上每個電子的動能Ek(以eV為單位);
(3)最終到達D板的電子總數(shù)n;
(4)在t3=
3T5
時刻,每個電子到達D板時的速度v.(保留兩位有效數(shù)字)

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