Question

如圖所示，設從灼熱金屬絲逸出的電子流初速為零，并設該電子流，經加速后進入偏轉電場．已知加速電場的電壓是U，偏轉極板間的電壓是U，偏轉板長L，相距d，電子電量為e，質量為m．求：
（1）電子進入偏轉電場時的速度v大小；A
（2）電子離開偏轉電場時的側移距離y；
（3）電子離開偏轉電場時的速度v大小．

Answer 1

【答案】分析：電子經過加速電壓后的速度可以用動能定理解出；電子離開偏轉電場時的側移距離應當用類平拋運動的規律，水平方向勻速，豎直方向初速度為零的勻加速運動；最后用動能定理解出電子離開偏轉電場時的速度．
解答：解：（1）電子在加速電場中運動時只有電場力做功，
由動能定理得：eu=mv²
解得：v=
（2）電子離開偏轉電場后做類平拋運動，水平方向勻速，豎直方向初速度為零的勻加速運動；
水平：L=vt
豎直：y=at²
解得：y==
（3）由于豎直方向初速度為零的勻加速運動；
所以：v_y=at=

由動能定理：e=mv²-mv²
解得：v=
答：（1）電子進入偏轉電場時的速度v大小為v=．
（2）電子離開偏轉電場時的側移距離為．
（3）電子離開偏轉電場時的速度v大小為．
點評：注意類平拋原理的應用，水平方向勻速直線運動，豎直方向是初速度為零的勻加速直線運動，可以使題目的難度降低．