如图所示,一束电子流在经U1=5000V的加速电压加速后,在距水平两个平行极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场,若两板间

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  • 解题思路:电子先加速再偏转,先由动能定理得到加速获得的速度.电子进入偏转电场后做类平抛运动,运用运动的合成与分解进行研究,由牛顿第二定律和运动学公式可得出电子向下偏转的距离,从而得到飞出电场时距下极板的距离.

    对于加速过程,由动能定理得:

    eU1=[1/2m

    v20].①

    进入偏转电场后,电子做类平抛运动,在平行于板面的方向上做匀速运动,则有:

    L=υ0t ②

    在竖直于板面的方向上做匀加速直线运动,则有:

    y=[1/2at2 ③

    又根据牛顿第二定律得:a=

    eU2

    md] ④

    联立①②③④得:y=

    U2L2

    4dU1

    代入得:y=

    100×0.052

    4×0.01×5000m=2.5×10-4m=0.025cm

    故电子向下偏转从平行板间飞出时距下极板的距离是 y′=[1/2]d-y=

    1

    2×1cm-0.025cm=0.475cm

    答:电子向下偏转从平行板间飞出时距下极板的距离是0.475cm.

    点评:

    本题考点: 带电粒子在匀强电场中的运动.

    考点点评: 本题是先加速后偏转的类型,由动能定理和牛顿第二定律、运动学公式得到y的表达式,由于该表达式与电子的质量和电量无关,所以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.