“電子能量分析器”主要由處于真空中的電子偏轉(zhuǎn)器和探測板組成.偏轉(zhuǎn)器是由兩個相互絕緣、半徑分別為RA和RB的同心金屬半球面A和B構(gòu)成,A、B為電勢值不等的等勢面,其過球心的截面如圖所示.一束電荷量為e、質(zhì)量為m的電子以不同的動能從偏轉(zhuǎn)器左端M的正中間小孔垂直入射,進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場區(qū)域,最后到達(dá)偏轉(zhuǎn)器右端的探測板N,其中動能為Ek0的電子沿等勢面C做勻速圓周運動到達(dá)N板的正中間.忽略電場的邊緣效應(yīng).
(1)判斷球面A、B的電勢高低,并說明理由;
(2)求等勢面C所在處電場強(qiáng)度E的大;
(3)若半球面A、B和等勢面C的電勢分別為φA、φB和φC,則到達(dá)N板左、右邊緣處的電子,經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場前、后的動能改變量△Ek左和△Ek右分別為多少?
(4)比較|△Ek左|和|△Ek右|的大小,并說明理由.
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(1)電子做勻速圓周運動,電場力提供向心力,受力的方向與電場的方向相反,所以B板的電勢較高;
(2)電場力提供向心力:eE=
mv2
R

又:R=
RA+RB
2
,EK0=
1
2
mv2

聯(lián)立以上3式,得:E=
4Ek0
e(RA+RB)

(3)到達(dá)N板左、右邊緣處的電子,在運動的過程中,電場力對它們做功,電子動能的改變量等于電場力做功,即:
△EK左=eUCB=e(φCB),△EK右=eUCA=e(φCA
(4)該電場是放射狀電場,內(nèi)側(cè)的電場線密,電場強(qiáng)度大,所以UBC>UCA,即:φCB>φCA,所以:|△EK左|>|△EK右|
答:(1)B板電勢高于A板;   (2)求等勢面C所在處電場強(qiáng)度E的大小E=
4Ek0
e(RA+RB)
;(3)△Ek左=e(φCB),△Ek右=e(φCA);(4)|△Ek左|>|△Ek右|
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2013?浙江)“電子能量分析器”主要由處于真空中的電子偏轉(zhuǎn)器和探測板組成.偏轉(zhuǎn)器是由兩個相互絕緣、半徑分別為RA和RB的同心金屬半球面A和B構(gòu)成,A、B為電勢值不等的等勢面,其過球心的截面如圖所示.一束電荷量為e、質(zhì)量為m的電子以不同的動能從偏轉(zhuǎn)器左端M的正中間小孔垂直入射,進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場區(qū)域,最后到達(dá)偏轉(zhuǎn)器右端的探測板N,其中動能為Ek0的電子沿等勢面C做勻速圓周運動到達(dá)N板的正中間.忽略電場的邊緣效應(yīng).
(1)判斷球面A、B的電勢高低,并說明理由;
(2)求等勢面C所在處電場強(qiáng)度E的大。
(3)若半球面A、B和等勢面C的電勢分別為φA、φB和φC,則到達(dá)N板左、右邊緣處的電子,經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場前、后的動能改變量△Ek左和△Ek右分別為多少?
(4)比較|△Ek左|和|△Ek右|的大小,并說明理由.

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科目:高中物理 來源: 題型:

 “電子能量分析器”主要由處于真空中的電子偏轉(zhuǎn)器和探測板組成。偏轉(zhuǎn)器是由兩個相互絕緣、半徑分別為RARB的同心金屬半球面AB構(gòu)成,A、B為電勢值不等的等勢面,其過球心的截面如圖所示。一束電荷量為e、質(zhì)量為m的電子以不同的動能從偏轉(zhuǎn)器左端M的正中間小孔垂直入射,進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場區(qū)域,最后到達(dá)偏轉(zhuǎn)器右端的探測板N,其中動能為Ek0的電子沿等勢面C做勻速圓周運動到達(dá)N板的正中間。忽略電場的邊緣效應(yīng)。

(1)判斷半球面A、B的電勢高低,并說明理由;

(2)求等勢面C所在處電場強(qiáng)度E的大;

(3)若半球面A、B和等勢面C的電勢分別為φAφBφC,則到達(dá)N板左、右邊緣處的電子,經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場前、后的動能改變量ΔEK和ΔEK分別為多少?

(4)比較|ΔEK|和|ΔEK|的大小,并說明理由。

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科目:高中物理 來源: 題型:

 “電子能量分析器”主要由處于真空中的電子偏轉(zhuǎn)器和探測板組成.偏轉(zhuǎn)器是由兩個相互絕緣、半徑分別為RA和RB的同心金屬半球面A和B構(gòu)成,A、B為電勢值不等的等勢面,其過球心的截面如圖所示.一束電荷量為e、質(zhì)量為m的電子以不同的動能從偏轉(zhuǎn)器左端M的正中間小孔垂直入射,進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場區(qū)域,最后到達(dá)偏轉(zhuǎn)器右端的探測板N,其中動能為Ek0的電子沿等勢面C做勻速圓周運動到達(dá)N板的正中間.忽略電場的邊緣效應(yīng).

(1)判斷半球面A、B的電勢高低,并說明理由;

(2)求等勢面C所在處電場強(qiáng)度E的大。

(3)若半球面A、B和等勢面C的電勢分別為A、B和C,到達(dá)N板左、右邊緣處的電子,經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場后動能如何改變?改變量的大小|ΔEK左|和|ΔEK右|分別為多少?

(4)比較|ΔEK左|和|ΔEK右|的大小,并說明理由.

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科目:高中物理 來源:2013年全國普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試?yán)砜凭C合能力測試物理(浙江卷帶解析) 題型:計算題

“電子能量分析器”主要由處于真空中的電子偏轉(zhuǎn)器和探測板組成。偏轉(zhuǎn)器是由兩個相互絕緣、半徑分別為RARB的同心圓金屬半球面AB構(gòu)成,A、B為電勢值不等的等勢面,其過球心的截面如圖所示。一束電荷量為e、質(zhì)量為m的電子以不同的動能從偏轉(zhuǎn)器左端M的正中間小孔垂直入射,進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場區(qū)域,最后到達(dá)偏轉(zhuǎn)器右端的探測板N,其中動能為Ek0的電子沿等勢面C做勻速圓周運動到達(dá)N板的正中間。忽略電場的邊緣效應(yīng)。

(1)判斷球面AB的電勢高低,并說明理由;
(2)求等勢面C所在處電場強(qiáng)度E的大;
(3)若半球面A、B和等勢面C的電勢分別為φA、φBφC,則到達(dá)N板左、右邊緣處的電子,經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場前、后的動能改變量ΔEK和ΔEK分別為多少?
(4)比較|ΔEK|和|ΔEK|的大小,并說明理由。

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科目:高中物理 來源:2013-2014學(xué)年高考物理大二輪復(fù)習(xí)與測試強(qiáng)化練:功能關(guān)系在電學(xué)中的應(yīng)用(解析版) 題型:計算題

電子能量分析器主要由處于真空中的電子偏轉(zhuǎn)器和探測板組成.偏轉(zhuǎn)器是由兩個相互絕緣、半徑分別為RARB的同心金屬半球面AB構(gòu)成,A、B為電勢值不等的等勢面,其過球心的截面如圖所示.一束電荷量為e、質(zhì)量為m的電子以不同的動能從偏轉(zhuǎn)器左端M板正中間小孔垂直入射,進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場區(qū)域,最后到達(dá)偏轉(zhuǎn)器右端的探測板N,其中動能為Ek0的電子沿等勢面C做勻速圓周運動到達(dá)N板的正中間.忽略電場的邊緣效應(yīng).

(1)判斷半球面A、B的電勢高低,并說明理由;

(2)求等勢面C所在處電場強(qiáng)度E的大小;

(3)若半球面A、B和等勢面C的電勢分別為φA、φBφC,則到達(dá)N板左、右邊緣處的電子,經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場前、后的動能改變量ΔEkΔEk分別為多少?

(4)比較|ΔEk||ΔEk|的大小,并說明理由.

 

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