Question

在金屬板AB間，BC間分別接有電源E₁和E₂，已知金屬板AB間的距離為，BC間的距離為，如圖所示，在A板右側的附近有一個電子（其質量，電荷量e為已知）由靜止開始在電場力的作用下，能夠穿過B板上的小孔向右運動，……。問：

    （1）若電源電動勢，為了使電子能夠達到C板，那么電源的電動勢E₂的取值范圍是什么？

    （2）若電源電動勢，則電子向右運動的最大速率（運算結果可用和e來表達）是多少？電子離開A板的最大距離是多少？

Answer 1

（1）    （2） （3）26.7cm

解析:

（1）若電子恰好到達C板，由功能關系分析，必有

    ，                                                                   1分

    ∴當電子能夠到達C板時，E₂的可能取值范圍是：                  1分

    （2）由題意分析知，電子在穿過B板時動能最大，速率最大（設為v_B）

    ∴動能定理列出：                                                                       2分

                                                                                   1分

    （3），∴電子離開B板最遠距離，所以由能量關系分析有：

    ，                                                            2分

    ∴電子離開A板最大距離是：                  1分