如图所示,A、B为两块足够大的平行金属板,两板间距离为d,接在电压为U的电源上.在A板的*P点处放置一个电子放射源,可以向各个方向释放电子.设电子的质量为m、电荷量为e,射出
问题描述:
如图所示,A、B为两块足够大的平行金属板,两板间距离为d,接在电压为U的电源上.在A板的*P点处放置一个电子放射源,可以向各个方向释放电子.设电子的质量为m、电荷量为e,射出的初速度为v.求电子打在B板上的区域面积.
答
打在最边缘处的电子,将是类平抛运动的电子,在垂直电场方向做匀速运动,即r=vt
在平行电场方向做初速度为零的匀加速运动,即d=
at21 2
其中,a=
=eE m
,eU md
则t=d
2m eU
将r=vt代入得:r=v•d
2m eU
由于电子运动的对称性,打在B板上的电子的分布范围是圆形区域.
圆面积S=πr2=
;2πmv2d2
eU
答:电子打在B板上的区域面积为=
.2πmv2d2
eU