问题
计算题
如图所示，MN为平行板电容器C两极板，极板长为L，两极板的间距为d,虚线到M板距离为
d，右端为屏，屏足够大与极板垂直，到极板右端的距离为D。有一细电子束沿图中虚线以速度v0连续不断地射入电场且能穿出。已知电子电量为e，电子质量为m,平行板电容器极板间可调偏转电压为UMN，忽略细电子束的宽度及电子所受的重力及电子间的相互作用力。求：
（1）两板间所加偏转电压UMN的范围
（2）若两板间电压恒定为
,且N板电势比M板高，电子飞出平行板时的动能多大？
（3）在（2）这种情况下，电子到达屏上时，它 离O点的距离y。
答案
（1）
（2）
（3）
题目分析：（1）电子在电场中做类平抛运动
垂直电场方向 有
沿电场方向 有
其中 
则
当
时，电子能从极板间穿出
所以
（2）当两板电压恒定为
时，则
由动能定理可得：
，所以飞出极板时的动能为：
（3）由相似三角形可得：
,解得