Question

一束電子流在經(jīng)U=5 000 V 的加速電壓加速后,在距兩極板等距離處垂直進(jìn)入平行板間的勻強(qiáng)電場(chǎng),如圖2-3-5所示.若兩板間距離d=1.0 cm,板長(zhǎng)l=5.0 cm,那么,要使電子能從平行板間飛出,兩個(gè)極板上最大能加多大電壓？

圖2-3-5

Answer 1

解析：本題主要考查帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn).在加速電壓一定時(shí),偏轉(zhuǎn)電壓U′越大,電子在極板間的偏距就越大,當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓大到使電子剛好擦著極板的邊緣飛出時(shí),兩板間的偏轉(zhuǎn)電壓即為題目要求的最大電壓.

解：加速過程中,由動(dòng)能定理得eU=mv₀²①

進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),電子在平行于板面的方向上做勻速運(yùn)動(dòng)l=v₀t②

在垂直于板面的方向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度a=③

偏距y=at²④

能飛出的條件y≤⑤

由①②③④⑤式得U′≤V=400 V

即要使電子能飛出,所加電壓最大為400 V.