Question

【題目】如圖所示，有一電量為q的電荷經(jīng)電壓U0的加速電場加速后，進入兩塊間距為d、電壓為U的平行金屬板間.若電荷從兩板正中間垂直電場方向射入，且恰好從正板右邊緣穿出偏轉(zhuǎn)電場.求:

⑴金屬板AB的長度L；

⑵電荷穿出電場時的動能.

Answer 1

【答案】（1） （2）

【解析】試題分析：電子先在加速電場中加速，再進入偏轉(zhuǎn)電場中偏轉(zhuǎn)，由于電子正好能穿過電場，所以在偏轉(zhuǎn)電場中的偏轉(zhuǎn)的距離為，由此可以求得極板的長度；電子在運動的整個過程中，只有電場力做功，根據(jù)動能定理即可求得電子的動能的大小。

（1）設(shè)電子飛離加速電場速度為v0，由動能定理得：

設(shè)金屬板AB的長度為L，電子偏轉(zhuǎn)時間：

電子在平行板間的加速度為：

電子的偏轉(zhuǎn)的距離為：

聯(lián)立解得：

（2）根據(jù)動能定理可得電子穿過電場時的動能為：