Question

已知電子的質量m=9.1×10^-31 kg，電荷量e=1.6×10^-19 C，它以初速度v₀=3.0×10⁶ m/s 沿著與場強垂直的方向射入寬度l=6.0×10^-2 m的勻強電場中，場強大小為E=2×10³ N/C，方向如圖18-1-9所示.求：

圖18-1-9

（1）電子在電場中的運動時間；

（2）電子射離電場時速度的大小和方向；

（3）電子飛離電場時發生的側移量y.

Answer 1

解析：（1）電子在電場中運動的時間t==2.0×10^-8 s.

（2）電子在電場中只受電場力作用，沿電場方向加速度

a=m/s²=3.5×10¹⁴ m/s²

電子射離電場時沿電場方向的速度分量v′=at=3.5×10¹⁴×2.0×10^-8 m/s=7.0×10⁶ m/s

電子射離電場時速度大小為v_t=m/s=7.6×10⁶ m/s

偏轉角的正切值tanθ==2.33

偏轉角θ=arctan2.33=66.8°.

（3）偏轉的側移量y=at²=×3.5×10¹⁴×(2.0×10^-8)² m=7.0×10^-2 m.

答案：（1）2.0×10^-8 s  (2)7.6×10⁶ m/s  速度方向偏離原方向66.8°  （3）7.0×10^-2 m