Question

【題目】如圖所示，電子由靜止開始經加速電場加速后，沿平行于板面的方向射入偏轉電場，并從另一側射出打在距離偏轉板右側為S的豎直屏幕上。已知電子質量為m，電荷量為e，加速電場電壓為U1；偏轉電場極板間電壓為U2，極板長度為L，板間距為d；

（1）忽略電子所受重力，求電子從電場射出后打在豎直屏幕上的豎直偏轉距離y；

（2）分析物理量的數量級，是解決物理問題的常用方法。在解決（1）問時忽略了電子所受重力，請說明忽略重力的原因。

（3）地球表面溝壑叢生，既有高山，又有大海，但平時我們都把地球看作一個圓球。已知地球最高峰珠穆朗瑪峰高度8844.43m，地球平均半徑6371.393km，請你用分析物理量的數量級的方法，說明把地球視作一個圓球的原因。

Answer 1

【答案】(1)

(2)

因 故重力可以忽略

(3)

山鋒的高度相對地球半徑來說可忽略不計，地球可視為一個球體。

【解析】

(1)電子在加速電場中做加速直線運動，由動能定理可得

在偏轉電場中做類平拋運動

水平方向勻速運動

豎直方向做勻加速運動

聯立以上各式可得

根據類平拋的推論，出電場時的速度反向延長線交于水平射程的中點，根據三角形相似關系可得

將代入上式可得

(2)重力大小

電場力大小，設

，

因 故重力可以忽略

(3)

720

山峰的高度相對地球半徑來說可忽略不計，可以把地球視作一個圓球。