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(2005?南京三模)如图所示,在竖直放置的铅屏A的右表面上贴着β 射线放射源P,已知β 射线实质为高速电子流,放射源放出β 粒子的速度v0=1.0×107m/s.足够大的荧光屏M与铅屏A平行放置,相距d=2.0×10-2m,其间有水平向左的匀强电场,电场强度大小E=2.5×104N/C.已知电子电量e=1.6×10-19C,电子质量取m=9.0×10-31kg.求
(1)电子到达荧光屏M上的动能;
(2)荧光屏上的发光面积.
分析:(1)根据动能定理,即可求解;
(2)根据运动学公式与几何关系,从而求出发光面积.
解答:解:(1)由动能定理:
eEd=EK-
1
2
m
v
2
0

解得:EK=
1
2
×9×10-31×(1.0×107)2
+1.6×10-19×2.5×104×2×-2
=1.25×10-16J                                                
(2)射线在A、B间电场中被加速,除平行于电场线的电子流外,其余均在电场中偏转,
其中和铅屏A平行的电子流在纵向偏移距离最大(相当于平抛运动水平射程).
位移则有,d=
1
2
?
eE
m
?t2
t=3×10-9s                                 
r=v0t=1.0×107×3×10-9=3×10-2m
在荧光屏上观察到的范围是半径为3.125×10-2米的圆                
圆面积   S=πr2=2.83×10-3m2    
答:(1)电子到达荧光屏M上的动能1.25×10-16J;
(2)荧光屏上的发光面积2.83×10-3m2.
点评:考查动能定理的运动学公式的应用,注意运动轨迹的半径与圆面积的关系.
练习册系列答案
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1.5
1.5
V,内阻为r1=
0.2
0.2
Ω.
(3)我们都有过这样的体验:手电筒里的两节干电池用久了以后,灯泡发红光,这是我们常说的“电池没电了”.有人为了“节约”,在手电筒里装一节新电池和一节旧电池搭配使用.已知新电池的电动势E1=1.5V、内阻r1=0.2Ω;旧电池的电动势E2=1.5V;内阻r2=6.8Ω;小灯泡上标有“3V 3W”,
且电阻不随温度变化.则手电筒工作时电路中旧电池提供的电功率为
0.45
0.45
W,它本身消耗的电功率
0.612
0.612
W.(已知两电池串联的总电动势等于两电池的电动势之和)
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不合理
不合理
(填“合理”或“不合理”).

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