Question

如圖所示裝置，真空中有三個電極：發射電子的陰極：其電勢φ_k＝－182V；柵網：能讓電子由其間穿過，電勢φ_g＝0；反射電板電勢為φ_r＝－250V.與柵網的距離d＝4mm.設各電極間的電場是均勻的，從陰極發射的電子初速度為零，電子所受重力可以忽略，已知電子質量是0.91×10^－30kg，電荷量e＝1.6×10^－19C，設某時刻有一電子穿過柵網飛向反射極，則它經過         時間后再到柵網。（保留2位有效數字）

Answer 1

1.5×10^－9s.

解析試題解析：由動能定理可計算出陰極的電子射向柵網時，電子到達柵網的速度，設其速度為v，則（φ_g－φ_k）e=mv²，代入計算得出v=8×10⁶m/s；設電子穿過柵網飛向反射極，經過t再到柵網，則電子的加速度度的大小為a=代入計算得a=×10¹⁶m/s²；由公式x=vt－at²，得：0=8×10⁶m/s×t－××10¹⁶m/s²×t²，解之得t≈1.5×10^－9s。
考點：牛頓第二定律的應用，電場力的計算，勻變速直線運動的計算。