如圖所示，在厚鉛板A表面中心放置一很小的放射源，可向各個方向放射出速率為v0的α粒子（質(zhì)量為m、電荷量為q），在金屬網(wǎng)B與A板間加有豎直向上的勻強電場，場強為E，A與B間距為d，B網(wǎng)上方有一很大的熒光屏M，M與B間距為L.當(dāng)有α粒子打在熒光屏上時就能使熒光屏產(chǎn)生一閃光點，整個裝置放在真空中，不計重力的影響.試分析：

（1）打在熒光屏上的α粒子具有的動能有多大？

（2）熒光屏上閃光點的范圍有多大？

（3）在實際應(yīng)用中，往往是放射源射出的α粒子的速率未知.請設(shè)計一個方案，用本裝置來測定α粒子的速率.

(1)qEd+mv02

(2)

(3)見解析


解析:

（1）qEd=EkB-mv02得EkB=qEd+mv02.

（2）α粒子初速度與電場方向垂直時，做類平拋運動，沿場強方向：a=qE/m.d=at2,得到達(dá)B板的時間t1=  粒子具有沿場強方向的速度vBy=at=.從B板到M板所用時間為

t2==·.

粒子運動總時間t=t1+t2=,熒光屏上閃光范圍是個圓，其半徑

R=v0t=.

（3）測出熒光屏上閃光范圍的半徑R，v0=.或?qū)B間電場反向，調(diào)節(jié)電場強度，當(dāng)熒光屏上閃光消失時，α粒子初動能完全用來克服電場力做功，mv02=qE′d得v0=

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在厚鉛板A的右表面P處放一個β放射源（β放射源是一個發(fā)射出高速電子的源），放出的電子速度均為v0，方向沿四面八方，且機會相等．在B處放一塊平行于A的足夠大的金屬網(wǎng)，A、B間加一場強為E、方向水平向左的勻強電場，A、B間相距d，在B的右側(cè)距金屬網(wǎng)L處放置一熒光屏M，以觀察到達(dá)熒光屏的電子，（設(shè)電子的電荷量為e，質(zhì)量為m）．求
（1）電子到達(dá)金屬網(wǎng)的最長時間；
（2）熒光屏上出現(xiàn)亮點范圍的面積．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2006?上海模擬）如圖所示，在厚鉛板A表面上放有一放射源M，它向各個方向射出相同速率的質(zhì)量為m、電量為q的β粒子（重力可忽略不計）．為了測出β粒子的射出速率，在金屬網(wǎng)B與A板之間加電壓U（A板電勢低），發(fā)現(xiàn)熒光屏C上有半徑為R的圓形亮斑，知道A、B間的距離為d，B、C間距離為L．
（1）試證明打在熒光屏上的β粒子動能都相同；
（2）求出β粒子射出時的速率．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，在厚鉛板A表面上放有一放射源M，它可向各個方向射出相同速率的質(zhì)量為m、電量為q的β粒子（重力可忽略不計）．為了測出β粒子從放射源M射出的速率，可在金屬網(wǎng)B與A板之間加電壓U（A板電勢低），使β粒子經(jīng)A板與金屬網(wǎng)B之間的勻強電場加速后穿過金屬網(wǎng)B撞到熒光屏C上發(fā)出熒光，現(xiàn)發(fā)現(xiàn)熒光屏C上有半徑為R的圓形亮斑，知道A、B間的距離為d，和B、C間距離為L．
（1）從什么方向射出的β粒子到達(dá)熒光屏C時離圓形亮斑的中心最遠(yuǎn)．
（2）求出β粒子從放射源M射出的速率．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在厚鉛板A表面中心放置一很小的放射源，可向各個方向放射出速率為v0的α粒子（質(zhì)量為m、電荷量為q），在金屬網(wǎng)B與A板間加有豎直向上的勻強電場，場強為E，A與B間距為d，B網(wǎng)上方有一很大的熒光屏M，M與B間距為L.當(dāng)有α粒子打在熒光屏上時就能使熒光屏產(chǎn)生一閃光點，整個裝置放在真空中，不計重力的影響.試分析：

（1）打在熒光屏上的α粒子具有的動能有多大？

（2）熒光屏上閃光點的范圍有多大？

（3）在實際應(yīng)用中，往往是放射源射出的α粒子的速率未知.請設(shè)計一個方案，用本裝置來測定α粒子的速率.

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