Question

如图所示，一电子（质量为m，电量绝对值为e）处于电压为U的水平加速电场的左极板A内侧，在电场力作用下由静止开始运动，然后

Answer 1

解题思路：（1）电子先加速再偏转，对于加速过程，根据动能定理求出电子进入偏转电场的速度大小；（2）电子在偏转电场中做类平抛运动，当电子恰好飞出时，所加电场最大，此时偏转距离等于12d；由运动的合成与分解关系可得出电压值最大值．

（1）在加速电场中，由动能定理有：

eU=[1/2m

v20]-0…①

解①得：v₀=

2eU

m…②

（2）电子在偏转电场中做类平抛运动，有：

平行极板方向：l=v₀t…③

根据牛顿第二定律得：a=[F/m]=[eU′/dm]，

垂直极板方向：y=[1/2at2=

1

2][eU′/dm]t²…④

要飞出极板区：y≤[d/2]…⑤

联解③④⑤式得：

U′≤

2d2

l2U，

即：U_max′≤

2d2

l2U，…⑥

答：（1）电子刚进入偏转电场时的速度v₀为

2eU

m．

（2）要使电子能从平行极板M、N间飞出，两个极板间所能加的最大偏转电压U_max′≤

2d2

l2U．

点评：

本题考点： 带电粒子在匀强电场中的运动．

考点点评： 本题中电子先经加速电场加速，后经偏转电场偏转，如物理量有数值，则在列式计算时应注意不要提前代入数值，应将公式简化后再计算，这样可以减少计算量．