Question

有一电子经电压U₁加速后，进入两块间距为d，电压为U₂的平行金属板间，若电子从两板正中间垂直电场方向射入，且正好能穿出电场，设电子的电量为e．求：

（1）金属板AB的长度．

（2）电子穿出电场时的动能．

Answer

（1）金属板AB的长度为d．

（2）电子穿出电场时的动能为．

【解析】

试题分析：（1）电子在加速电场中做加速运动，由动能定理可以求出其速度，电子在偏转电场中做类平抛运动，由类平抛运动规律求出金属板的长度．

（2）由动能定理可以求出电子的动能．

【解析】
（1）电子在加速电场中，由动能定理得：eU1=mv02﹣0，

电子在偏转电场中做类平抛运动，

水平方向：L=v0t，

竖直方向：d=at2=t2，

解得：L=d；

（2）整个过程中，由动能定理可得：

eU1+e×=EK﹣0，

解得：EK=；

答：（1）金属板AB的长度为d．

（2）电子穿出电场时的动能为．

【点评】本题考查了电子在电场中的运动，求金属板的长度、求电子的动能，分析清楚电子运动过程、应用类平抛运动规律与动能定理即可正确解题．