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如图所示,有一电子(电量为e,质量为m,)经电压U0加速后,进入两块间距为d、电压为U的平行金属板间.若电子从两板正中间垂直电场方向射入,且恰好能从金属板右缘飞出,求:(1)该
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如图所示,有一电子(电量为e,质量为m,)经电压U0加速后,进入两块间距为d、电压为U的平行金属板间.若电子从两板正中间垂直电场方向射入,且恰好能从金属板右缘飞出,求:
(1)该电子刚飞离加速电场时的速度大小
(2)金属板AB的长度.
(3)电子最后穿出电场时的动能.
(1)该电子刚飞离加速电场时的速度大小
(2)金属板AB的长度.
(3)电子最后穿出电场时的动能.
▼优质解答
答案和解析
(1)设电子被加速后速度大小为v0,对于电子在加速电场中由动能定理得:
eU0=
m
①
所以v0=
②
(2)在偏转电场中,由电子做类平抛运动,设加速度为a,极板长度为L,由于电子恰好射出电场,所以有:a=
=
③
L=v0t ④
=
at2 ⑤
由②③④⑤解得:L=d
(3)电子正好能穿过电场偏转电场,偏转的距离就是
,由此对电子做功
=EK-
m
⑤
①代人⑤中得:EK=eU0+e
=e(U0+
)
答:(1)电子进入偏转电场时的速度为v0=
;(2)极板的长度为L=d
;(3)电子最后穿出电场时的动能e(U0+
).
eU0=
1 |
2 |
v | 2 0 |
所以v0=
|
(2)在偏转电场中,由电子做类平抛运动,设加速度为a,极板长度为L,由于电子恰好射出电场,所以有:a=
eE |
m |
eU0 |
md |
L=v0t ④
d |
2 |
1 |
2 |
由②③④⑤解得:L=d
|
(3)电子正好能穿过电场偏转电场,偏转的距离就是
d |
2 |
qU |
2 |
eU |
2 |
1 |
2 |
v | 2 0 |
①代人⑤中得:EK=eU0+e
U |
2 |
U |
2 |
答:(1)电子进入偏转电场时的速度为v0=
|
|
U |
2 |
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