Question

如圖所示，有一電子（電量為e）經(jīng)電壓U加速后，進(jìn)入兩塊間距為d、電壓為U的平行金屬板間．若電子從兩板正中間垂直電場(chǎng)方向射入，且正好能穿過(guò)電場(chǎng)，求：
（1）金屬板AB的長(zhǎng)度．
（2）電子穿出電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能．

Answer 1

【答案】分析：（1）電子先在加速電場(chǎng)中加速，再進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)，由于電子正好能穿過(guò)電場(chǎng)，所以在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)的距離就是d，由此可以求得極板的長(zhǎng)度；
（2）電子在運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中，只有電場(chǎng)力做功，根據(jù)動(dòng)能定理即可求得電子的動(dòng)能的大�。�
解答：解：（1）設(shè)電子飛離加速電場(chǎng)時(shí)速度為v，
由動(dòng)能定理 eU=mv²     ①
電子在平行板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為 t=   ②
電子在平行板間的加速度為 a=   ③
電子的偏轉(zhuǎn)的距離 y=d=at²   ④
由①②③④解得：L=d．
（2）設(shè)電子穿過(guò)電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能為E_k，
根據(jù)動(dòng)能定理   E_k=eU+e=e（U+）．
答：（1）金屬板AB的長(zhǎng)度為d．
（2）電子穿出電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能為e（U+）．
點(diǎn)評(píng)：電子先在加速電場(chǎng)中做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，后在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)電子的運(yùn)動(dòng)的規(guī)律逐個(gè)分析即可．