Question

圖1中ε為電源，電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)阻不計(jì)。固定電阻，為光敏電阻。C為平行板電容器，虛線到兩極板距離相等，極板長(zhǎng)，兩極板的間距，S為屏，與極板垂直，到極板的距離。P為一圓盤(pán)，由形狀相同透光率不同的三個(gè)扇形、和構(gòu)成，它可繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)細(xì)光束通過(guò)、、照射光敏電阻時(shí)，的阻值分別為1000Ω，2000Ω，4500Ω。有一細(xì)電子束沿圖中虛線以速度連續(xù)不斷地射入C。已知電子電量，電子質(zhì)量。忽略細(xì)光束的寬度、電容器的充電放電時(shí)間及電子所受重力。假設(shè)照在上的光強(qiáng)發(fā)生變化時(shí)阻值立即有相應(yīng)的改變。

（1）設(shè)圓盤(pán)不轉(zhuǎn)動(dòng)，細(xì)光束通過(guò)b照射到上，求電子到達(dá)屏S上時(shí)，它離O點(diǎn)的距離y。（計(jì)算結(jié)果保留二位有效數(shù)字）。

（2）設(shè)轉(zhuǎn)盤(pán)按圖1中箭頭方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，每3秒轉(zhuǎn)一圈。取光束照在、分界處時(shí),試在圖2給出的坐標(biāo)紙上，畫(huà)出電子到達(dá)屏S上時(shí)，它離O點(diǎn)的距離y隨時(shí)間t的變化圖線（0~6s間）。（不要求寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程，只按畫(huà)出的圖線評(píng)分。）

 

Answer 1

答案：
解析：

（1）設(shè)電容器C兩板間的電壓為U，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，電子在極板間穿行時(shí)y方向上的加速度大小為a，穿過(guò)C的時(shí)間為t1，穿出時(shí)電子偏轉(zhuǎn)的距離為y1， 由以上各式得 代入數(shù)據(jù)可得 由此可見(jiàn)，電子可通過(guò)C。 設(shè)電子從C穿出時(shí)，沿y方向的速度為，穿出后到達(dá)屏S所經(jīng)歷的時(shí)間為，在此時(shí)間內(nèi)電子在y方向移動(dòng)的距離為， 由以上關(guān)系式得 代入數(shù)據(jù)得 由題意得 （2）如圖所示。