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.