Question

【題目】如圖所示，兩塊豎直相對的平行金屬板AB，中心處留有小孔，兩金屬板之間的距離為L/2，高度為d。AB右側有一水平相對的平行金屬板EF，其長度為L，豎直距離為d。EF右側距離為L處，正對有一擋板，其中心P與AB、EF的中心在同一水平直線上。金屬板的厚度均不計，兩對金屬板之間都有勻強電場，其中AB之間電勢差為u。一電子質量為m，帶電量為q，從A板小孔處，以初速度v0水平射入，最后落在P板上的Q點，PQ之間的距離為d/2.題中g、L、d、m、q、v0、u、為已知量，不計電子重力，求：

（1）電子從B板飛出時，速度v1為多少？

（2）電子飛出EF區域時豎直方向的位移y有多大？

（3）一質量為0.2kg，帶電量為2×10-4C的帶電粒子從A板中心處水平向右射入，初速度為2m/s。若d=40cm，L=1m，g取10N/kg，要使帶電粒子從AB區域下方直接射出，則AB兩板的電壓u的取值范圍是多少？

Answer 1

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

（1）由動能定理：

解得

（2）設偏轉角為θ，則

解得

（3）設經歷時間t，粒子從下方飛出，在豎直方向上位移：

解得

t=0.2s

在水平方向上的位移：

解得

由

可得：