Question

如圖所示，一束初速不計的電子流在經(jīng)U =5000V的加速電壓加速后，在距兩極板等距處垂直進(jìn)入平行板間的勻強(qiáng)電場，如圖所示，若板間距離d =1.0cm，板長l =5.0cm，那么，要使電子能從平行板間飛出，兩個極板上最多能加多大電壓？（不計重力作用）。

Answer 1

電壓最大為400V。

試題分析：在加速電壓一定時，偏轉(zhuǎn)電壓U′越大，電子在極板間的偏轉(zhuǎn)距離就越大。當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓大到使電子剛好擦著極板的邊緣飛出，此時的偏轉(zhuǎn)電壓，即為題目要求的最大電壓。
由動能定理得，加速過程中：
        ①    （2分）
進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，電子在平行于板面的方向上作勻速運(yùn)動
l=v₀t                ②    （1分）
在垂直于板面的方向上作勻加速直線運(yùn)動，加速度為：
       ③    （1分）
偏轉(zhuǎn)距離   ④ （2分）
能飛出的條件為    ⑤ （1分）
解①～⑤式得：V    （1分）
即要使電子能飛出，所加電壓最大為400V。