Question

【題目】一束初速度不計的電子流在經(jīng)U=5000V的加速電壓加速后，在距兩極板等距處垂直進(jìn)入平行板間的勻強(qiáng)電場，如圖所示，若板間距離d=1．0cm，板長l=5．0cm，那么：

（1）要使電子能從平行板間飛出，兩個極板上最多能加多大的電壓？

（2）若在偏轉(zhuǎn)電場右側(cè)距極板L=2．5cm處放置一半徑R=0．5cm的光屏（中線過光屏中心且與光屏垂直），要使電子能從平行板間飛出，且打到光屏上，則兩個極板上最多能加多大的電壓？

Answer 1

【答案】（1）400V（2）200V

【解析】

試題分析：（1）在加速電壓一定時，偏轉(zhuǎn)電壓U′越大，電子在極板間的偏轉(zhuǎn)距離就越大．當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓大到使電子剛好擦著極板的邊緣飛出，此時的偏轉(zhuǎn)電壓，即為題目要求的最大電壓．加速過程，由動能定理得：①

進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，電子在平行于板面的方向上作勻速運(yùn)動②

在垂直于板面的方向上作勻加速直線運(yùn)動，加速度：③，偏轉(zhuǎn)距離④能飛出的條件為⑤

解①～⑤式得：

即要使電子能飛出，所加電壓最大為400V．

（2）設(shè)此時電場內(nèi)的偏移量為y，則由幾何關(guān)系得

又因，，解得

即加在兩極板上的電壓最大不得超過200V