有一初速为零的电子经电压U1加速后,进入两块间距为d,电压为U2的平行金属板间,若电子从两板正中间垂直电场方向射入,且正好能从B板边缘穿出电场,设电子的电荷量为e,质量为m,求
问题描述:
有一初速为零的电子经电压U1加速后,进入两块间距为d,电压为U2的平行金属板间,若电子从两板正中间垂直电场方向射入,且正好能从B板边缘穿出电场,设电子的电荷量为e,质量为m,求:
①电子刚进入平行金属板时的初速度;
②电子的偏转距离;
③平行金属板的长度.
答
(1)由动能定理有eU1=
m1 2
v
20
得 v0=
2eU1
m
(2)电子正好能从B板边缘穿出电场,所以电子的偏转量:y=
d 2
(3)沿电场方向:电场力 F=eE
a=
=eE m
eU2
md
又
=d 2
at21 2
电子在电场中沿v0方向做匀速直线运动的时间:t=
L v0
所以:L=v0t=d
2U1
U2
答:①电子刚进入平行金属板时的初速度v0=
;
2eU1
m
②电子的偏转距离为
;d 2
③平行金属板的长度L=d
.
2U1
U2