问题
问答题
一束电子流(一个电子电量为e=-1.6×10-19C)在电压U1=5000V的电场作用下由静止开始获得一定速度后,在距两极板等距离处垂直进入平行板间的匀强电场.如图所示,平行板的两板间距d=1.0cm,板长L=5.0cm.求:
(1)要让电子能从平行板间飞出,两个极板上能加的最大电压U2是多大?
(2)在(1)的最大电压U2下,电子飞出电场的动能是多大?(结果可用eV表示)
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答案
(1)在加速电场中,根据动能定理得:qU1=
m1 2
-0v 20
电子进入偏转电场,因E⊥v0,故电子作类平抛运动,
水平方向:x=v0t
竖直方向:y=
at2=1 2 qU2t2 2md
由题,电子恰不飞出电场,
则有x=L,
y=d 2
由此解得:U2=
=4×102V 2U1d2 L2
(2)对电子运动全过程,运用动能定理,有 qU1+
=EK-0qU2 2
则电子到达极板时动能EK=5.2×103eV
答:
(1)两板间至少要加4×102V 的电压U才能使电子恰不飞出电场.
(2)在上述电压下电子到达极板时的动能为5.2×103电子伏特.