问题
问答题
水平放置的两块平行金属板长L=5.0cm，两板间距d=1.0cm，两板间电压为90V，且上板为正，一个电子沿水平方向以速度v0=2.0×107m/s从两板中间射入，如图，求：（电子电量为-1.6×10-19C，质量为0.90×10-30kg）
（1）电子飞出电场时的侧移量是多少？
（2）电子飞出电场时的速度大小是多少？
（3）电子飞出电场时速度偏转角的正切值是多少？
答案
由于电子在电场中所受电场力远大于电子所受重力作用，故本题中电子所受重力忽略不计．
（1）电子在电场中做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀加速直线运动，故有：
水平方向：v0t=L，可得电子在电场中运动的时间为：t=L v0
竖直方向：y=
at2=1 2
•1 2
•(qU md
)2=L v0
×1 2
×(1.6×10-19×90 0.9×10-30×1×10-2
)2m=5×10-3m5×10-2 2×107
（2）电子飞出电场时，水平分速度vx=v0，竖直分速度：
vy=at=
•qU md
=L v0
m/s=4×106m/s1.6×10-19×90×0.05 0.9×10-30×0.01×2×107
飞出电场时的速度为：v=
，
+v 2x v 2y
代入数据可得：v≈2.04×107m/s
（3）电子飞出电场时速度偏转角的正切值：tanθ=
=vy vx
=4×106 2×107 1 5
答：（1）电子飞出电场时的侧移量是5×10-3m；
（2）电子飞出电场时的速度大小是2.04×107m/s；
（3）电子飞出电场时速度偏转角的正切值是
．1 5