如图所示,用导电的金属丝吊着的一块金属板,与装有电子枪的电源相连,从电子枪发出的电子的初速度为零,用电压U将电子加速后,电子与金属板垂直碰撞.假设所有电子碰撞金属板

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动量定理/2022-11-15 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,用导电的金属丝吊着的一块金属板,与装有电子枪的电源相连,从电子枪发出的电子的初速度为零,用电压U将电子加速后,电子与金属板垂直碰撞.假设所有电子碰撞金属板之后,全部被金属板吸收,已知电子的电荷量和质量分别为-e (e>0)和m.试求:
(1)从电子枪发出的1个电子在碰撞金属板过程中,动量变化的大小和方向;
(2)电子束形成的电流为I时,垂直作用于金属板表面的平均力F是多大?
魔方格

◎ 答案

设电子加速后速度为v,则由
eU=
1
2
mv2
①,
得v=

2eU
m

(1)电子碰撞金属板时,动量的改变△P=mv=

2meU
  ③
动量的改变的方向水平向左
(2)设t时间内有n个电子打到金属板上,则Q=It=ne   ④
由冲量和动量变化的关系,有Ft=n△P ⑤
联立③④⑤得:F=
I
e

2meU

答:(1)从电子枪发出的1个电子在碰撞金属板过程中,动量变化的大小

2meU
和方向为水平向左;
(2)电子束形成的电流为I时,垂直作用于金属板表面的平均力F是:F=
I
e

2meU

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,用导电的金属丝吊着的一块金属板,与装有电子枪的电源相连,从电子枪发出的电子的初速度为零,用电压U将电子加速后,电子与金属板垂直碰撞.假设所有电子碰撞金属板…”主要考查了你对  【动能定理】,【动量定理】,【带电粒子在电场中运动的综合应用】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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