如图所示,一个电子以速度v0=6.0×106m/s和仰角α=45°从带电平行板电容器的下板边缘向上板飞行.两板间场强E=2.0×104V/m,方向自下向上.若板间距离d=2.0×10-2m,板长L=10cm,问此电子能否从下板射至上板?它将击中极板的什么地方?(电子的m=9.1×10-31kg)
问题描述:
如图所示,一个电子以速度v0=6.0×106m/s和仰角α=45°从带电平行板电容器的下板边缘向上板飞行.两板间场强E=2.0×104V/m,方向自下向上.若板间距离d=2.0×10-2m,板长L=10cm,问此电子能否从下板射至上板?它将击中极板的什么地方?(电子的m=9.1×10-31kg)
答
电子的加速度为a=qEm=1.6×10−19×2.0×1049.1×10−31 m/s2=3.5×1015 m/s2电子在y方向的初速度为vy=v0sin α=22v0则电子在y方向的最大高度为ymax=vy22a=(22×6×106)22×3.5×1015=2.57×10-3&nbs...
答案解析:求出电子在电场中的加速度,求出电子在y轴方向的最大运动高度,然后与d进行比较即可确定能不能射到上板上,根据类平抛即可求出水平运动距离.
考试点:带电粒子在匀强电场中的运动.
知识点:此题运用类平抛的知识来解决电子在电场中受力运动情况,难度不大.