一道有关电场的题目两个平行金属板相距为D,长均为L,将如图所示变化的电压加在两金属板上.当t=0时.质量为m,电荷量为e的电子从两板等距处沿平行板方向V射入电场.不计电子重力.(1)若电子离
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/11/01 07:51:39
一道有关电场的题目两个平行金属板相距为D,长均为L,将如图所示变化的电压加在两金属板上.当t=0时.质量为m,电荷量为e的电子从两板等距处沿平行板方向V射入电场.不计电子重力.(1)若电子离
一道有关电场的题目
两个平行金属板相距为D,长均为L,将如图所示变化的电压加在两金属板上.当t=0时.质量为m,电荷量为e的电子从两板等距处沿平行板方向V射入电场.不计电子重力.
(1)若电子离开电场时恰能以平行于金属伴的速度飞出,则两板所加交变电压的频率应满足什么条件?
(2)若电子通过电场刚好从一板边缘飞出电场.求电子在通过电场的过程中动能增加量.
图:在0到T/2内.电压为U.T/2到T内.电压为-U.其他周期依次类推
老觉得这题有点怪...尤其是第2问..
一道有关电场的题目两个平行金属板相距为D,长均为L,将如图所示变化的电压加在两金属板上.当t=0时.质量为m,电荷量为e的电子从两板等距处沿平行板方向V射入电场.不计电子重力.(1)若电子离
首先电子全过程(如果没有撞到板上的话~~)水平速度保持v(因为电场垂直金属板,对电子只会产生竖直方向上的加速度)
第一问,要求电子出射速度方向平行于金属板,也就是说电子竖直方向上速度为0,由于一个周期内电子竖直方向上速度由0开始增大,到T/2时达到最大,到T时减小为0,所以电子水平射出则必然是经历了整数个周期,而电子运动总时间等于金属板长度除以电子水平速度=L/v,从而有L/v=nT=n/f,即频率f满足f=nv/L,其中n为自然数,这是第一个要求,第二,除了要是整数个周期之外,还要求电子不撞到板上(尽管每个周期电子速度由0到最大再到0,但在竖直方向上电子是有位移的,易知E=U/D,F=eE=eU/D,a=F/m=eU/(mD),一个周期T内竖直方向上位移为aT^2=eUT^2/(mD),n个周期内竖直方向上位移为neUT^2/(mD)),所以必须要有neUT^2/(mD)<=D/2,将T写成1/f,就可以得到一个关于f与n的限制条件(当然题目主要是要求你知道“经历了整数个周期”)
第二问
电子恰好从一板边缘飞出,但是出射方向不确定,动能增加量就是电子出射时竖直方向上的速度对应的动能(因为电子水平方向上匀速,动能不增加),但是题目并没有说明电子出射方向的条件,所以~~~~~