问题 问答题

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)电子在加速电场中,由动能定理得:

eU=

1
2
m
v20
,解得:所以v0=
2eU
m

(2)电子在偏转电场中做类平抛运动,

在水平方向上:L=v0t,

在竖直方向上,电子恰好从电场飞出时的最大偏移量为

d
2
,此时偏转电压最大,

在竖直方向上:

d
2
=
1
2
at2=
1
2
eUm
md
•t2

解得:

Um
U
=
2d
L
=0.08;

答:(1)电子离开加速电场时的速度为

2eU
m

(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0.08.

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