Question

【題目】如圖所示，有一電子（電量為e，質(zhì)量為m，）經(jīng)電壓U0加速后，進(jìn)入兩塊間距為d、電壓為U的平行金屬板間．若電子從兩板正中間垂直電場方向射入，且恰好能從金屬板右緣飛出，求：

（1）該電子剛飛離加速電場時的速度大小

（2）金屬板AB的長度．

（3）電子最后穿出電場時的動能．

Answer 1

【答案】（1） ②（2）（3）

【解析】試題分析：（1）電子先在加速電場中加速，由動能定理可求其加速后的速度，

（2）電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場中做類平拋運(yùn)動，由于電子正好能穿過電場，所以在偏轉(zhuǎn)電場中的偏轉(zhuǎn)的距離就是，由此可以求得極板的長度；

（3）電子正好能穿過電場偏轉(zhuǎn)電場對電子做功

解：（1）設(shè)電子被加速后速度大小為v0，對于電子在加速電場中由動能定理得：

①

所以②

（2）在偏轉(zhuǎn)電場中，由電子做類平拋運(yùn)動，設(shè)加速度為a，極板長度為L，由于電子恰好射出電場，所以有：③

L=v0t ④

⑤

由②③④⑤解得：

（3）電子正好能穿過電場偏轉(zhuǎn)電場，偏轉(zhuǎn)的距離就是，由此對電子做功

⑤

①代人⑤中得：

答：（1）電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場時的速度為；（2）極板的長度為；（3）電子最后穿出電場時的動能．