Question

【題目】如圖所示，一電子由靜止經(jīng)電壓U0加速后，進(jìn)入兩塊間距為d、電壓為U的平行金屬板之間，若電子從兩板正中間垂直于電場(chǎng)方向射入，且剛好能從極板邊緣穿出電場(chǎng)。試求：

　　

（1）金屬板的長(zhǎng)度L；

（2）質(zhì)子穿出電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能。

Answer 1

【答案】（1） （2）

【解析】試題分析：電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后做類平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向位移大小等于板長(zhǎng)L；豎直方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，位移大小等于板間距離的一半，由牛頓第二定律求出加速度，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解板長(zhǎng)L，根據(jù)動(dòng)能定理即可求出電子穿出電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能。
（2）從剛開始到射出電場(chǎng)的過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理：

可求出電子子穿出電場(chǎng)時(shí)的速度為：

在豎直位移方向：

電子的加速度為：

水平位移為：

聯(lián)立以上解得板長(zhǎng)為：

（2）從剛開始到射出電場(chǎng)的過(guò)程中運(yùn)用動(dòng)能定理得：

電子穿出電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能為：