问题 计算题

如图所示,电子(质量m,电量e)经加速电场(电压为U1)后由中央进入偏转电场(电压为U2),然后从下极板的边缘飞出偏转电场,已知偏转电场极板长度为L,板间距离为d.  求:

(1)该电子在偏转电场运动的加速度大小;

(2) 电子飞出电场时的动能.

答案

(1)  电子在加速电场中做变速直线运动,设在进入中央偏转电场的速度为,加速度为,根据动能守恒定律得

,化简得

,

对电子在中央偏转电场中运动进行分解:

水平方向做匀速直线运动,

竖直方向做变速直线运动,,竖直方向末速度

可得

电子在偏转电场运动的加速度大小,

(2)  电子飞出电场时的速度为

竖直方向的末速度

所以

电子飞出电场时的动能为

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