如图甲所示,真空中的电极k连续不断地发出电子(设电子初速度为零),经电压为U1的电场加速后由小孔S穿出,沿水平金属板A、B间中轴线从左边射入.A、B板长均为L=0.20m,两板之-物理

题目简介

如图甲所示,真空中的电极k连续不断地发出电子(设电子初速度为零),经电压为U1的电场加速后由小孔S穿出,沿水平金属板A、B间中轴线从左边射入.A、B板长均为L=0.20m,两板之-物理

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如图甲所示,真空中的电极k连续不断地发出电子(设电子初速度为零),经电压为U1的电场加速后由小孔S穿出,沿水平金属板A、B间中轴线从左边射入.A、B板长均为L=0.20m,两板之间距离为d=0.05m,靠近的右端有足够大的荧光屏P.如果加速电压U1随时间t变化的图象如图乙所示,设电子在电场中加速时间极短,可认为加速电压不变,当A、B板间 所加电压为U2=60V时,求一个周期内荧光屏发光与不发光的时间之比.

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题型:问答题难度:中档来源:不详

答案

当偏转电压一定时,电子的初速度达到一定值时才能从极板间飞出.
电子加速过程中,根据动能定理有:
     eU1=class="stub"1
2
mv2

偏转过程中,由牛顿第二定律有:eE=ma
而  E=
U2
d
,L=vt,y=class="stub"1
2
at2

当电子恰好从右板边缘射出时,有  y=class="stub"d
2
=class="stub"1
2
eU2
md
•(class="stub"L
v
)2=
U2L2
4U1d

代入解得,U1=
U2L2
2d2
=480V

这说明当加速电压小于480V时,电子将打在极板上,荧光屏不发光.设不发光的时间为t.由图象可得:
   class="stub"800
class="stub"T
2
=class="stub"480
t

因此,一个周期内荧光屏发光与不发光的时间之比为
class="stub"T
2
-t
t
=class="stub"2
3

答:一个周期内荧光屏发光与不发光的时间之比为2:3.

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