如图所示:在铅板A中心处有一个放射源C,它能向各个方向不断地射出速度大小相等的电子流,B为金属网,M为紧靠金属网外侧的荧光屏,电子打在荧光屏上会使其发出荧光,A和B连接
◎ 题目
如图所示:在铅板A中心处有一个放射源C,它能向各个方向不断地射出速度大小相等的电子流,B为金属网,M为紧靠金属网外侧的荧光屏,电子打在荧光屏上会使其发出荧光,A和B连接在电路上,它们相互平行且正对面积足够大.已知电源电动势为E,滑动变阻器的最大电阻是电源内阻的4倍,A、B间距为d,电子质量为m,电量为e,不计电子运动所形成的电流对电路的影响、忽略重力作用. (1)当图中滑动变阻器的滑片置于变阻器中点时,求闭合电键K后,A、B间的场强大小; (2)要使荧光屏上的亮斑面积减小,应让滑动变阻器的滑片向哪端滑动?请指出亮斑的形状? (3)若移动滑动变阻器的滑片,荧光屏上形成的亮斑最小面积为S,试求出电子刚离开放射源C的速度大小. |
◎ 答案
(1)设内阻为r,则滑动变阻器的最大电阻R=4r,由分压关系有: UAB=
∴EAB=
(2)滑片应向右端滑动.亮斑为圆型. (3)当滑片处于最右端时,亮斑最小,此时初速v沿平行于A板方向的电子打在荧光屏上的位置距离圆心最远.设亮斑半径为R斑. 由于电子在匀强电场中做类平抛运动,故 亮斑半径R斑=vt 加速度a=
偏转位移d=
此时两极板间电压U=
亮斑大小S=πR斑2 联立各式解得:v=
答:(1)当图中滑动变阻器的滑片置于变阻器中点时,闭合电键K后,A、B间的场强大小为
(2)要使荧光屏上的亮斑面积减小,应让滑动变阻器的滑片向右端滑动.亮斑为圆型. (3)若移动滑动变阻器的滑片,荧光屏上形成的亮斑最小面积为S,则电子刚离开放射源C的速度大小为
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◎ 解析
“略”◎ 知识点
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