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.