如图所示,有一电子(电量为e)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

如图所示,有一电子(电量为e)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,且正好能穿过电场,求:

(1)金属板AB的长度.
(2)电子穿出电场时的动能.
柳春阳 1年前 已收到1个回答 举报

zao686 幼苗

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解题思路:(1)电子先在加速电场中加速,再进入偏转电场中偏转,由于电子正好能穿过电场,所以在偏转电场中的偏转的距离就是[1/2]d,由此可以求得极板的长度;
(2)电子在运动的整个过程中,只有电场力做功,根据动能定理即可求得电子的动能的大小.

(1)设电子飞离加速电场时速度为v,
由动能定理 eU0=[1/2]mv2
电子在平行板间运动的时间为 t=[L/v] ②
电子在平行板间的加速度为 a=[eU/md] ③
电子的偏转的距离 y=[1/2]d=[1/2]at2
由①②③④解得:L=d

2U0
U.
(2)设电子穿过电场时的动能为Ek
根据动能定理 Ek=eU0+e[U/2]=e(U0+[U/2]).
答:(1)金属板AB的长度为d

2U0
U.
(2)电子穿出电场时的动能为e(U0+[U/2]).

点评:
本题考点: 带电粒子在匀强电场中的运动;动能定理的应用.

考点点评: 电子先在加速电场中做匀加速直线运动,后在偏转电场中做类平抛运动,根据电子的运动的规律逐个分析即可.

1年前

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