Question

（8分）有一平行板電容器，內部為真空，兩個極板的間距為，極板長為L，極板間有一勻強電場，U為兩極板間的電壓，電子從極板左端的正中央以初速度射入，其方向平行于極板，并打在極板上的D點，如圖所示。電子的電荷量用e表示，質量用表示，重力不計。回答下面問題（用字母表示結果）：

（1）求電子打到D點的動能；

（2）電子的初速必須大于何值，電子才能飛出極板。

 

Answer 1

【答案】

（1）   （2）

【解析】

試題分析：（1）設電子打到D點時的動能為E_k，由動能定理可得：

                ①（2分）

由①式解得：                 ②（1分）

（2）設電子剛好打到極板邊緣時的速度為v，電子在平行板電容器間做類平拋運動，設其在豎直方向的加速度為a，在電場中的飛行時間為t，則由電場力及牛頓第二定律平拋運動的規律可得：③（1分）

       ④（1分），

            ⑤（1分）

由③④⑤式聯立解得：   （1分）

所以電子要逸出電容器，必有：  （1分）

考點：帶電粒子在電場中的運動