Question

【題目】水平放置的兩塊平行金屬板長為L，兩板間距為d，兩板間電壓為U且上板為正．一電子沿水平方向以速度2v0從兩板中間射入，如圖所示，求：(電子電荷量為e，質量為me)

(1)電子在板間運動時沿電場方向的偏移量；

(2)電子離開電場后，打在屏上的P點，若屏距板右邊緣距離為s，求OP的長．

Answer 1

【答案】（1）；（2）

【解析】

電子垂直進入電場，在電場力的作用下做類平拋運動，離開電場后，做勻速直線運動，打在屏上．利用平拋運動的知識求解側位移和離開電場的速度；求OP時包括兩部分，ON和NP。

(1)粒子運動軌跡如圖所示：

電子在電場中做類平拋運動，粒子在板間運動時間：

電子垂直進入電場受到電場力：F=Eq

極板間的場強：

加速度

偏轉位移為y＝at2

聯立解得：

(2)設粒子飛出電場時速度方向與水平方向的夾角為θ，

則有：

豎直方向的速度為：vy＝at

則：OP＝y＋stan θ

聯立解得：