问题 问答题

(1)      求粒子从电场中飞出时的侧向位移为h

(2)      求粒子穿过界面PS时偏离中心线OR的距离为y

(3)求粒子从匀强电场中飞出时的速度v

(4)求粒子刚进入点电荷的电场时速度与其电场线的夹角ß

(5)求点电荷的电量Q

(6)若在界面PS处放一荧光屏,在两板上改加如图所示的随时间变化的电压。则由于视觉暂留和荧光物质的残光特性,则电子打在荧光屏上后会形成一个什么图形?其范围如何?

答案

(1)3cm (2)12cm (3)

(4)ß=900(5)1.04×10-8C(6)在荧光屏上形成一条亮线 0.12m

(1)设粒子从电场中飞出时的侧向位移为h,

则:            (1分)                            

 

      即: (1分)                 

代入数据,解得:       h=0.03m=3cm      (1分)

(2)设穿过界面PS时偏离中心线OR的距离为y ,由带电粒子在离开电场后将做匀速直线运动,由相似三角形知识得:                      

       (1分)                                             

代入数据,解得:     y=0.12m=12cm     (1分)                       

(3)设粒子从电场中飞出时沿电场方向的速度为vy

则:vy=at=

代入数据,解得:      vy=1.5×106m/s   (1分)                       

所以粒子从电场中飞出时沿电场方向的速度为:

          (1分)                        

设粒子从电场中飞出时的速度方向与水平方向的夹角为θ,则:

                (1分)

(4)粒子刚进入点电荷的电场时速度与其电场线的夹角ß=90(1分)

(5)设点电荷的电量Q

因为粒子穿过界面PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏上,所以该带电粒子在穿过界面PS后将绕点电荷Q作匀速圆周运动,其半径与速度方向垂直。

匀速圆周运动的半径:     (1分)                

由:            (2分)

代入数据,解得:Q=1.04×10-8C       (1分)

(6)因为每个电子穿过偏转电场的时间极短,所以其中任意一个电子都在偏转电场中做类平抛运动。由(2)问结果知,其侧移量与对应的电压成正比。又因为电子是连续发射,所以会在荧光屏上形成一条亮线,其长度为:y=0.12m  (2分)

单项选择题
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