一束电子流在经U=5000V的加速电压加速后,在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场,如图所示,若两板间距d=1.0

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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,所加电压最大;先由动能定理求得加速获得的速度,再由运动的合成与分解关系可得出电压值.

    电子的加速过程,由动能定理得:eU=[1/2m

    v20].①

    进入偏转电场,电子在平行于板面的方向上做匀速直线运动:l=υ0t.②

    在垂直于极板的方向做初速度为零的匀加速直线运动,根据牛顿第二定律得:

    a=[eU′/md] ③

    偏转距离:y=[1/2at2 ④

    联立①②③④得:y=

    U′l2

    4dU] ⑤

    要使电子能从平行板间的边缘飞出的条件为:y≤[d/2].⑥

    则得,

    U′l2

    4dU≤[d/2]

    解得,U′≤

    2d2

    l2U=

    2×12

    52×5000V=400V

    所以两个极板上最多能加多大电压为400V.

    故选:B

    点评:

    本题考点: 带电粒子在匀强电场中的运动.

    考点点评: 本题考查带电粒子在电场中先加速后偏转,结论与电子的电量和质量无关,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.