如图所示,设从灼热金属丝逸出的电子流初速为零,并设该电子流,经加速后进入偏转电场.已知加速电场的电压是U0,偏转极板间的电压是U,偏转板长L,相距d,电子电量为e,质量为m.求:
(1)电子进入偏转电场时的速度v0大小;A
(2)电子离开偏转电场时的侧移距离y;
(3)电子离开偏转电场时的速度v大小.
(1)电子在加速电场中运动时只有电场力做功,
由动能定理得:eu0=
mv021 2
解得:v0=2eu0 m
(2)电子离开偏转电场后做类平抛运动,水平方向匀速,竖直方向初速度为零的匀加速运动;
水平:L=v0t
竖直:y=
at21 2
解得:y=1 2
(eu md
)2=L v0 L2u 4u0d
(3)由于竖直方向初速度为零的匀加速运动;
所以:vy=at=euL mdv0
v=
=v02+vy2
=
+2eu0 m e2u2L2 m2d2v0
+2eu0 m eL2u2 2d2mu0
由动能定理:e
y=u d
mv2-1 2
mv021 2
解得:v=
+2eu0 m eL2u2 2d2mu0
答:(1)电子进入偏转电场时的速度v0大小为v0=
.2eu0 m
(2)电子离开偏转电场时的侧移距离为
.L2u 4u0d
(3)电子离开偏转电场时的速度v大小为
.
+2eu0 m eL2u2 2d2mu0