Question

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

（1）電子偏離金屬板時的側位移y是多少？

（2）電子飛出電場時的速度是多少？

（3）電子離開電場后，打在屏上的P點，若屏與金屬板右端相距S，求OP的長？

Answer 1

【答案】（1）電子偏離金屬板時的側位移是；

（2）電子飛出電場時的速度大小為；

（3）OP的長為（s+）．

【解析】試題分析：（1）設電子所受電場力為F，加速度為a，在電場運動的時間為t，偏轉位移為y，離開電場的速度為V，偏轉角度為 α，電子垂直進入電場受到電場力：F=Eq…①

極板間的場強：…②

根據牛頓第二定律得：F=ma…③

電子在電場中做類平拋運動：

L=V0t…④

y=at2…⑤

聯立①②③④⑤解之得：…⑥

（2）電子離開電場豎直向上的速度為：vy=at…⑦

離開電場的速度：

…⑧

聯立③④⑥⑦解之得：

速度偏轉角：

（3）由圖可知：OP=y+MP…⑨

有幾何關系得：MP=stanα…⑩

聯立⑥⑨⑩解之得：OP=（s+）tanθ=（s+）