Question

圖1中ε為電源，電動勢，內(nèi)阻不計。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，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，由形狀相同透光率不同的三個扇形、和構(gòu)成，它可繞軸轉(zhuǎn)動。當(dāng)細(xì)光束通過、、照射光敏電阻時，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間及電子所受重力。假設(shè)照在上的光強發(fā)生變化時阻值立即有相應(yīng)的改變。

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

（2）設(shè)轉(zhuǎn)盤按圖1中箭頭方向勻速轉(zhuǎn)動，每3秒轉(zhuǎn)一圈。取光束照在、分界處時,試在圖2給出的坐標(biāo)紙上，畫出電子到達(dá)屏S上時，它離O點的距離y隨時間t的變化圖線（0~6s間）。（不要求寫出計算過程，只按畫出的圖線評分。）

 

Answer 1

答案：
解析：

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