Question

如圖，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(qiáng)電場，場強(qiáng)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(diǎn)，整個裝置放在真空中，不計(jì)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(diǎn)的圓形范圍的半徑有多大？

（3）在實(shí)際應(yīng)用中，往往是放射源射出的α粒子的速率未知。請?jiān)O(shè)計(jì)

一個方案，用本裝置來測定α粒子的速率。

 

Answer 1

【答案】

（1）由   

       得：

（2）電場強(qiáng)度大小為：

    所受電場力為：

    而重力大小為：

    所以小球受到合力為： 

     與AD邊所成角度的正切值為，即平行于BO方向由B指向O

      所以從O點(diǎn)打出的小球要經(jīng)過B，必然沿OB方向（或?qū)戇叧雠cAD邊所成角度的三角函數(shù)值）

      要能到達(dá)B點(diǎn)，其初速度應(yīng)滿足的條件是：

      而加速度為      

      所以：

【解析】略