Question

【題目】如圖所示，一電子由靜止經電壓U0加速后，進入兩塊間距為d、電壓為U的平行金屬板之間，若電子從兩板正中間垂直于電場方向射入，且剛好能從極板邊緣穿出電場。試求：

　　

（1）金屬板的長度L；

（2）質子穿出電場時的動能。

Answer 1

【答案】（1） （2）

【解析】試題分析：電子進入偏轉電場后做類平拋運動，水平方向位移大小等于板長L；豎直方向做勻加速直線運動，位移大小等于板間距離的一半，由牛頓第二定律求出加速度，由運動學公式求解板長L，根據動能定理即可求出電子穿出電場時的動能。
（2）從剛開始到射出電場的過程中，根據動能定理：

可求出電子子穿出電場時的速度為：

在豎直位移方向：

電子的加速度為：

水平位移為：

聯立以上解得板長為：

（2）從剛開始到射出電場的過程中運用動能定理得：

電子穿出電場時的動能為：