问题
问答题
如图所示,一束电子从静止开始经U′=5000V的电场加速后,从水平放置的一对平行金属板正中水平射入偏转电场中,若金属极板长L=0.05m,两极板间距d=0.02m,试求:
(1)两板间至少要加多大的电压U才能使电子恰不飞出电场?
(2)在上述电压下电子到达极板时的动能为多少电子伏特?

答案
(1)在加速电场中,根据动能定理得:qU′=
m1 2
-0v 20
电子进入偏转电场,因E⊥v0,故电子作类平抛运动,
水平方向:x=v0t
竖直方向:y=
=at2 2 qUt2 2md
由题,电子恰不飞出电场,则有x=L,y=d 2
由此解得:U=
=2mdy qt2
=1.6×103V 2U′d2 L2
(2)对电子运动全过程,运用动能定理,有 qU′+
=EK-0qU 2
则电子到达极板时动能EK=qU′+
=5.8×103eV qU 2
答:
(1)两板间至少要加1.6×103V 的电压U才能使电子恰不飞出电场.
(2)在上述电压下电子到达极板时的动能为5.8×103电子伏特.