Question

【題目】如圖，真空中熾熱的金屬絲發射的電子經過電壓為U1加速場后接著從A板的小孔處飛入電壓為U2的豎直方向的偏轉電場，設電子剛剛離開金屬絲時速度為零。偏轉場兩金屬板間的距離是d，板長為l。求：

（1）電子從加速場剛進入偏轉場時的速度多大?

（2）電子射出偏轉場時偏轉的角度多大？

（3）電子射出偏轉場時沿豎直方向偏移多大距離？

Answer 1

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

(1)電子經加速電場直線加速，由動能定理：

解得電子從加速場剛進入偏轉場時的速度：

(2)電子進入偏轉電場，只受電場力產生加速度，由牛頓第二定律：

而勻強電場中：

離開偏轉電場時豎直方向的速度為：

水平方向做勻速直線運動：

設電子射出偏轉場時偏轉的角度為，有：

聯立各式可得：

(3)電子在豎直方向做勻加速直線運動，有：

聯立解得：