如图所示,有一电子(电量为e)从静止开始经过电压为U0的电场加速后,垂直进入两块距离为d,电压为U的平行金属板间,若电子

如图所示,有一电子(电量为e)从静止开始经过电压为U0的电场加速后,垂直进入两块距离为d,电压为U的平行金属板间,若电子从两板正中间射入,且刚好能穿出电场.
求:(1)金属板的长度
(2)电子穿出电场时的动能.
yhl2454640 1年前 已收到1个回答 举报

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解题思路:(1)根据动能定理求出粒子进入偏转电场时的速度,粒子在偏转电场中沿电场方向做匀加速直线运动,垂直电场方向做匀速直线运动,抓住等时性,结合运动学公式和牛顿第二定律求出金属板的长度.
(2)对全过程运用动能定理求出电子穿出电场时的动能.

(1)根据动能定理得:eU0=
1
2mv2,
解得进入偏转电场时的速度为:v=

2eU0
m,
在偏转电场中有:


L=v•t

d
2=
Uet2
2dm
解得:L=

2U0
U•d.
(2)对全过程运用动能定理得:eU0+e
U
2=Ek−0
解得电子穿出电场时的动能为:Ek=
1
2eU+eU0.
答:(1)金属板的长度为

2U0
Ud.
(2)电子穿出电场时的动能为
1
2eU+eU0.

点评:
本题考点: 带电粒子在匀强电场中的运动.

考点点评: 解决本题的关键掌握类平抛运动的处理方法,电子在沿电场方向上做匀加速直线运动,垂直电场方向上做匀速直线运动,结合牛顿第二定律和运动学公式,抓住临界问题进行求解.

1年前

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