Question

如圖所示，在真空中速度v=6.4×10⁷m/s的電子束，連續地射入兩平行極板間．極板長度為L=8.0×10^-2m，間距d=5.0×10^-3m．兩極板不帶電時，電子束沿兩極板之間的中線通過，在極板上加-50Hz的交變電壓U=U₀sinw t，如果所加電壓的最大值U₀超過某一值U_c時，將開始出現以下現象，電子束有時能通過兩極板；有時間斷，不能通過．

 

　　（1）求U_c的大小；

 

　　（2）求U₀為何值時才能使通過的時間D t_通跟間斷的時間D t_斷之比D t_通∶D t_斷=2∶1．

 

Answer 1

答案：見詳解
解析：

電子通過平行板所用的時間交變電壓的周期T=2.0×10-2s，則有ΔtT，因此，電子通過平行板時，極板的電壓及板間場強可看作是恒定不變的，電子在板間受恒力作用，電子將做相當平拋運動的曲線運動，據平拋運動的規律 　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　 因為　　　　　　　　　　　 代入數據　Uc=91V 從圖所示交流電壓半個周期圖像可知，為使題設通斷關系成立，應當讓兩板電壓，在案 時達到Uc，因為 兩板電壓，得U0=105 V