问题 计算题

(10分)一束初速度不计的电子流经加速电压U加速后,在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场,如图所示,若平行板间距离d =1.0cm,板长L =5.0cm,电子的质量和电荷量大小分别为m和e,电子的重力不计,问:

(1)电子离开加速电场时的速度v是多少?

(2)要使电子能从平行板间飞出,两个极板间能加的最大电压Um与加速电压U之比是多少?

答案

(1)v0=√2eU/m;(2)0.08

题目分析:(1)加速过程,由动能定理得:           ①(2分)

所以v0=√2eU/m         ②(2分)

(2)加速电压一定时,偏转电压越大,电子在极板间的偏转距离就越大。当偏转电压大到使电子刚好擦着极板的边缘飞出,此时的偏转电压即为最大电压。

进入偏转电场,电子在平行于板面的方向上作做匀速运动:  ③ (1分)

在垂直于板面的方向上做匀加速直线运动,加速度为: ④(1分)

偏转距离:   能飞出的条件为    ⑤ (1分)

得:       ⑥(3分)

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