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静电加速器是一种利用电场来加速带电粒子,增大粒大能量的装置.如图所示,把平行金属板A、B连接在电压为U的直流电源上,使A、B带电.带电粒子通过A、B板间的电场时就被加速.如果A、B板

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静电加速器是一种利用电场来加速带电粒子,增大粒大能量的装置.如图所示,把平行金属板A、B连接在电压为U的直流电源上,使A、B带电.带电粒子通过A、B板间的电场时就被加速.如果A、B板间的电压U=1MV,当初速度为零的质子从A板中心的小孔进入电场(初速为零),从B板中心的小孔穿出时,如果电场力所做的功全部变为质子的动能,那么质子得到的动能是多大?质子穿出时的速度是多大?
电子所带电量的精确数值最早是由美国物理学家密立根于1917年通过油滴实验测得的.他测定了数千个带电油滴的电量,发现这些电量都等于某个最小电量的整数倍.这个最小的电量就是电子所带的电量.密立根实验的原理如图所示,A、B是两块平行放置的水平金属板,A板带正电,B板带负电.从喷雾嘴喷出的小油滴,落到A、B两板之间的电场中.如果小油滴带负电,调节A、B两板间的电场强度,可使小油滴受到的电场力和重力平衡.已知小油滴静止处的电场强度是1.92×105N/C,油滴体积是1.84×10-17m3,油的密度是0.851g/cm3.求油滴所带的电量;这个电量是电子电量的多少倍?
有一电子经电压 加速后,进入两块间距为 ,电压为 的平行金属板间,若电子从两板正中间垂直电场方向射入,且正好能穿出电场,设电子的电量为 .求:
③ 金属板 的长度.
④ 电子穿出电场时的动能.
▼优质解答
答案和解析
1、Ek=qU=(1.6*10^-19)*(10^6)J=1.6*10^(-13)J=10^6eV
=1MeV
V=√(2qU/m)=√(2*1.6*10^(-13)/1.67*10^-27)
≈1.4*10^7m/s
2、
qE=mg
q=(mg)/E=(ρVg)/E=(0.851*10^3*1.84*10^(-17)*10)/(1.92*10^5)≈8.2*10^(-19)C
n=q/e=(8.2*10^(-19))/(1.6*10^-19)≈5个
3、
偏转距离:Y=(U2*L^2)/(4d*U1)
又Y=d/2
由上两式解得:L=d*[√(2U1/U2)]
Ek=Eko+q(U2/2)=q*U1+q(U2/2)=q[(2U1+U2)/2]
以上式中,U1为加速电压、U2为偏转电压.d为两板间的距离.
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