Question

【題目】如圖所示的裝置放置在真空中，熾熱的金屬絲可以發(fā)射電子，金屬絲和豎直金屬板之間加以電壓，發(fā)射出的電子被加速后，從金屬板上的小孔射出．裝置右側(cè)有兩個(gè)相同的平行金屬極板水平正對(duì)放置，板長，相距，兩極板間加以電壓的偏轉(zhuǎn)電場．從小孔射出的電子恰能沿平行于板面的方向由極板左端中間位置射入偏轉(zhuǎn)電場．已知電子的電荷量，電子的質(zhì)量，高電子剛離開金屬絲時(shí)的速度為，忽略金屬極板邊緣對(duì)電場的影響，不計(jì)電子受到的重力．求：

（1）電子射入偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的動(dòng)能．

（2）電子射出偏轉(zhuǎn)電場時(shí)在豎直方向上的側(cè)移量．

（3）電子在偏轉(zhuǎn)電場運(yùn)動(dòng)的過程中電場力對(duì)它所做的功．

Answer 1

【答案】（1）．（2）．（3）．

【解析】本題考查帶電粒子在電場中的加速和偏轉(zhuǎn)。

（）電荷量為的電子從金屬絲移動(dòng)到金屬板，兩處的電勢差為，據(jù)動(dòng)能定理： ．

計(jì)算得出： ．

（）電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場做類平拋運(yùn)動(dòng)

加速度

電子射出電場時(shí)，在垂直于板面方向偏移的距離為： ，其中為飛行時(shí)間，

沿板面方向： 又

解得： ，代入得： ，即電子射出電場時(shí)沿垂直于板面方向偏移的距離．

（）電子在偏轉(zhuǎn)電場運(yùn)動(dòng)的過程中電場力對(duì)它所做的功為：

．