如图所示,在竖直放置的铅屏A的右表面上贴着β 射线放射源P,已知β 射线实质为高速电子流,放射源放出β 粒子的速度v0=1.0×107m/s.足够大的荧光屏M与铅屏A平行放置,相距d=2.0×10-2m,其间有水平向左的匀强电场,电场强度大小E=2.5×104N/C.已知电子电量e=1.6×10-19C,电子质量取m=9.0×10-31kg.求
(1)电子到达荧光屏M上的动能;
(2)荧光屏上的发光面积.

(1)由动能定理:
eEd=EK-
m1 2 v 20
解得:EK=
×9×10-31×(1.0×107)2+1.6×10-19×2.5×104×2×-21 2
=1.25×10-16J
(2)射线在A、B间电场中被加速,除平行于电场线的电子流外,其余均在电场中偏转,
其中和铅屏A平行的电子流在纵向偏移距离最大(相当于平抛运动水平射程).
位移则有,d=
•1 2
•t2t=3×10-9s eE m
r=v0t=1.0×107×3×10-9=3×10-2m
在荧光屏上观察到的范围是半径为3.125×10-2米的圆
圆面积 S=πr2=2.83×10-3m2
答:(1)电子到达荧光屏M上的动能1.25×10-16J;
(2)荧光屏上的发光面积2.83×10-3m2.