Question

【題目】水平放置的兩塊平行金屬板長(zhǎng)L，兩板間距d，兩板間電壓為U，且上板為正，一個(gè)電子沿水平方向以速度v0從兩板中間射入，已知電子質(zhì)量m，電荷量e，如圖，求：

（1）電子偏離金屬板時(shí)的側(cè)位移y是多少？

（2）電子飛出電場(chǎng)時(shí)的速度是多少？

（3）電子離開(kāi)電場(chǎng)后，打在屏上的P點(diǎn)，若屏與金屬板右端相距S，求OP的長(zhǎng)？

Answer 1

【答案】（1）電子偏離金屬板時(shí)的側(cè)位移是；

（2）電子飛出電場(chǎng)時(shí)的速度大小為；

（3）OP的長(zhǎng)為（s+）．

【解析】試題分析：（1）設(shè)電子所受電場(chǎng)力為F，加速度為a，在電場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，偏轉(zhuǎn)位移為y，離開(kāi)電場(chǎng)的速度為V，偏轉(zhuǎn)角度為 α，電子垂直進(jìn)入電場(chǎng)受到電場(chǎng)力：F=Eq…①

極板間的場(chǎng)強(qiáng)：…②

根據(jù)牛頓第二定律得：F=ma…③

電子在電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)：

L=V0t…④

y=at2…⑤

聯(lián)立①②③④⑤解之得：…⑥

（2）電子離開(kāi)電場(chǎng)豎直向上的速度為：vy=at…⑦

離開(kāi)電場(chǎng)的速度：

…⑧

聯(lián)立③④⑥⑦解之得：

速度偏轉(zhuǎn)角：

（3）由圖可知：OP=y+MP…⑨

有幾何關(guān)系得：MP=stanα…⑩

聯(lián)立⑥⑨⑩解之得：OP=（s+）tanθ=（s+）