一束电子流经电压U加速后,在距两极板等距离处垂直进入水平平行板间的匀强电场,如图所示,若两板间距离d,板长l,那么,要使

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  • 解题思路:粒子先加速再偏转,由题意可知当电子恰好飞出时,所加电场最大;由运动的合成与分解关系可得出电压值.

    在加速电压一定时,偏转电压U′越大,电子在极板间的偏转距离就越大,当偏转电压大到使电子刚好擦着极板的边缘飞出时偏转电压最大,即为题目要求的最大电压.

    对于加速过程,由动能定理得:eU=[1/2]mv02…①

    进入偏转电场,电子在平行于板面的方向上做匀速运动:l=υ0t…②

    电子的加速度 a=[F/m]=[eU′/dm]…③

    偏转距离:y=[1/2]at2…④

    恰能飞出的条件为:y=[d/2]…⑤

    解①②③④⑤式得:U′=

    2Ud2

    l2.

    答:两个极板上最多能加多大电压为

    2Ud2

    l2.

    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,运用动能定理求解加速获得的速度,运用运动的分解法研究偏转过程是常用的方法.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.

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