物理带电粒子在电场中的运动一束电子流（初速度忽略）在U1=200V的电压作用下得到一定速度后垂直于平行板间的匀强电场飞入

物理带电粒子在电场中的运动
一束电子流（初速度忽略）在U1=200V的电压作用下得到一定速度后垂直于平行板间的匀强电场飞入两板间的中央,如图.若平行板间的距离d=1cm,板长l=5cm,问至少在平行板上加多大电压U2才能使电子不再飞出平行板?

五更鸡 1年前已收到5个回答举报

chjun4547 花朵

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设板间电压为U2时,粒子刚好从极板端点擦边飞出（此为临界条件）
在第一个电场中,由加速方程：
U1*q=0.5mv^2 （^表示乘方,此方程也可看作动能定理）
由于是电子流,所以q=1.6*10^(-19)库仑 m=9.1*10^(-31)千克
在第二个电场中,粒子做类平抛运动.它在水平方向上的位移为l,在竖直方向上的位移为0.5d.设极板间场强为E,
则E=U2/d
E*q=ma（牛顿第二定律）
l=v*t
0.5d=0.5a*t^2
由以上五个方程联立可得：U2=2U1*d^2/(l^2)
把数据代入上式可得：U2=16V
所以当U2大于16V时,不会飞出极板

1年前

CalvinWang_hh 幼苗

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好怀念，高中时很熟悉的题，可惜现在早忘干净了。。。。。

1年前

繁花开落幼苗

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分析：
电子在U1中加速后，在平行板间作类平抛运动（将电场力看作重力的话不就是平抛么？）。我们可以先求临界值，即电子恰好没飞出极板时的U2，此时电子类平抛的落点应该是下板的最右端。
过程：
当电子恰好没有飞出平行板时：
加速电场中：eU1=mv^2/2
平行板中：ma=eU2min/d
at^2/2=d/2
...

1年前

禅了花朵

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加速时：qU1=1/2MV2,
在平行板中：H=1/2at2，a=qu2-mg，H=1/2d，L=Vt ，

1年前

whitefox726 幼苗

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你的图太模糊了啊兄弟
首先求电荷经过U1加速以后的速度V1
就是 1/2 mv2=Fd=Eqd
这个题目应该给出来了所以求出初速度为V1
这样就可以求出它多长时间射出平行极板也就是 T=D/V1 就是
这样只要让电子在T时间内撞到下极板就行了
极限是在最右端也就是外加一个电压使电子受力让它做类似平抛运动向下的路程为S=0.5...

1年前

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