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如图所示,一束电子从静止开始经U′=5000V的电场加速后,从水平放置的一对平行...

如图所示,一束电子从静止开始经U′=5000V的电场加速后,从水平放置的一对平行金属板正中水平射入偏转电场中,若金属极板长L=0.05m,两极板间距d=0.02m,试求:
(1)两板间至少要加多大的电压U才能使电子恰不飞出电场?
(2)在上述电压下电子到达极板时的动能为多少电子伏特?

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(1)根据动能定理求出电子加速获得的速度大小.电子进入偏转电场后做类平抛运动,恰好不飞出电场时,水平位移等于板长,竖直位移等于,根据牛顿第二定律和运动学公式结合求出此时的电压U. (2)对电子运动全过程运用动能定理,求解电子到达极板时的动能. 【解析】 (1)在加速电场中,根据动能定理得: 电子进入偏转电场,因E⊥v,故电子作类平抛运动,    水平方向:x=vt    竖直方向:y== 由题,电子恰不飞出电场,则有x=L,y= 由此解得:U===1.6×103V   (2)对电子运动全过程,运用动能定理,有 qU′+=EK-0 则电子到达极板时动能eV  答: (1)两板间至少要加1.6×103V 的电压U才能使电子恰不飞出电场. (2)在上述电压下电子到达极板时的动能为5.8×103电子伏特.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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