Question

【題目】如圖所示，真空中有平行正對金屬板A、B，它們分別接在輸出電壓恒為U=91V的電源兩端，金屬板長L=10cm、兩金屬板間的距離d=3.2cm，A、B兩板間的電場可以視為勻強(qiáng)電場．現(xiàn)使一電子從兩金屬板左側(cè)中間以v0=2.0×107m/s的速度垂直于電場方向進(jìn)入電場，然后從兩金屬板右側(cè)射出．已知電子的質(zhì)量m=0.91×10﹣30kg，電荷量e=1.6×10﹣19C，兩極板電場的邊緣效應(yīng)及電子所受的重力均可忽略不計．求：（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

（1）電子在電場中運(yùn)動的加速度a的大��；

（2）電子射出電場時在沿電場線方向上的側(cè)移量y；

（3）從電子進(jìn)入電場到離開電場的過程中，其動能增量的大�。�

Answer 1

【答案】（1）電子在電場中運(yùn)動的加速度a的大小為；（2）電子射出電場時在沿電場線方向上的側(cè)移量y為0.63cm；（3）從電子進(jìn)入電場到離開電場的過程中，其動能增量的大小

【解析】（1）設(shè)金屬板A、B間的電場強(qiáng)度為E，則

根據(jù)牛頓第二定律有：Ee=ma

代入數(shù)據(jù)：

（2）電子以速度v0進(jìn)入金屬板A、B間，在垂直于電場方向做勻速直線運(yùn)動，沿電場方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動．

電子在電場中運(yùn)動的時間為

電子射出電場時在沿電場線方向的側(cè)移量

代入數(shù)據(jù)解得：y=0.63cm

（3）設(shè)電子從進(jìn)入電場到離開電場時間內(nèi)，根據(jù)動能定理有：