15.如圖甲所示,真空室中電極K發(fā)出的電子(初速不計(jì))經(jīng)電場(chǎng)加速后,由小孔P沿兩水平金屬板M、N的中心線(xiàn)射入板間,加速電壓為U
0,M、N板長(zhǎng)為L(zhǎng),兩板相距
。加在M、N兩板間電壓u隨時(shí)間t變化關(guān)系為
,如圖乙所示。把兩板間的電場(chǎng)看成勻強(qiáng)電場(chǎng),忽略板外電場(chǎng)。在每個(gè)電子通過(guò)電場(chǎng)區(qū)域的極短時(shí)間內(nèi),電場(chǎng)可視作恒定。兩板右側(cè)放一記錄圓筒,筒左側(cè)邊緣與極板右端相距
,筒繞其豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),周期為T(mén),筒的周長(zhǎng)為s,筒上坐標(biāo)紙的高為
。以t=0時(shí)電子打到坐標(biāo)紙上的點(diǎn)作為xOy坐標(biāo)系的原點(diǎn),豎直向上為y軸正方向。已知電子電荷量為e,質(zhì)量為m,重力忽略不計(jì)。
(1)求穿過(guò)水平金屬板的電子在板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t;
(2)若一電子剛射入金屬板M、N間時(shí),金屬板M、N間電壓為
,問(wèn)這一電子能否打在坐標(biāo)紙上?若能,求出電子打在坐標(biāo)紙上的y軸坐標(biāo),若不能,說(shuō)明理由;
(3)通過(guò)計(jì)算,在示意圖丙中畫(huà)出一個(gè)周期T電子打到坐標(biāo)紙上的點(diǎn)形成的圖線(xiàn)。