利用速度圖象分析帶電粒子在交變電場中的運動-資料下載頁
2025-06-17 00:41本頁面
【正文】 不同時刻入射的電子在不同瞬時電壓下，沿不同拋物線做類平拋運動，其軌跡符合方程y= x2(U為變化電壓），x軸正向為初速v0方向，電壓高時打在板上，電子在板間出現(xiàn)的區(qū)域邊界應(yīng)為開口沿縱坐標(biāo)方向的拋物線.二、 m 7. 102 s三、使離子進(jìn)入筒后做勻速直線運動，= (T、f分別為交變電壓周期、頻率)①，設(shè)離子到第1個筒左端速度為v1，到第n個筒左端速度vn，第n個筒長為Ln，則Ln=vnt ②從速度v1加速vn經(jīng)過了（n1）次加速，由功能關(guān)系有：mvn2=mv12+(n1)qU ③聯(lián)立得Ln=Ekn==mv12+(n1)qU令n=N,則得打到靶上離子的最大動能mvN2=mv12+(N1)qU，則要求電子在離開板時豎直方向分速度為0，（x方向）、豎直方向（y）方向的速度圖線分別如圖所示 .電子須從t=n (n=0,1，2,…)時刻射入板間，且穿越電場時間t=kT(k=1,2…)①,而電子水平位移l=vt②豎直位移d=2k ③三式聯(lián)立得，T==109 s,k=4,故f=1/T=4108 Hz,且k=4.10.（1）0~2 s電子能從O′射出，動能必須足夠大，由功能關(guān)系得U1e＜Ek0得U1＜120 V所以當(dāng)t＜＞，粒子可由B板小孔O′射出.（2）電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)極板時的水平速度為v,通過偏轉(zhuǎn)電極時，側(cè)向偏移是y,y=能從偏轉(zhuǎn)電場右側(cè)飛出的條件是y＜得mv2＞代入數(shù)字的mv2＞250 eV,即AB間必須有130 V的加速電壓， s＜t＜ s時，電子能從偏轉(zhuǎn)電場右側(cè)飛出，如圖所示.11.（1）電子在加速電場中運動，據(jù)動能定理，有eU1=mv12,v1=(2)因為每個電子在板A、B間運動時，電場均勻、恒定，故電子在板A、B間做類平拋運動，、B間沿水平方向運動時，有 L=v1t,豎直方向，有 y′=at2,且a=，聯(lián)立解得 y′=.只要偏轉(zhuǎn)電壓最大時的電子能飛出極板打在屏上，則所有電子都能打在屏上，所以ym′=＜,U0＜.(3)要保持一個完整波形，需每隔周期T回到初始位置，設(shè)某個電子運動軌跡如圖所示，有tanθ=,又知 y′=，聯(lián)立得 L′=.由相似三角形的性質(zhì)，得, 則 y=,峰值為 ym=.波形長度為 x1=vT.波形如圖所示.13
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