题目内容

【题目】水平放置的两块平行金属板长L,两板间距d,两板间电压为U,且上板为正,一个电子沿水平方向以速度v0从两板中间射入,已知电子质量m,电荷量e,如图,求:

1)电子偏离金属板时的侧位移y是多少?

2)电子飞出电场时的速度是多少?

3)电子离开电场后,打在屏上的P点,若屏与金属板右端相距S,求OP的长?

【答案】1)电子偏离金属板时的侧位移是

2)电子飞出电场时的速度大小为

3OP的长为(s+

【解析】试题分析:(1)设电子所受电场力为F,加速度为a,在电场运动的时间为t,偏转位移为y,离开电场的速度为V,偏转角度为 α,电子垂直进入电场受到电场力:F=Eq…①

极板间的场强:

根据牛顿第二定律得:F=ma…③

电子在电场中做类平抛运动:

L=V0t…④

y=at2…⑤

联立①②③④⑤解之得:

2)电子离开电场竖直向上的速度为:vy=at…⑦

离开电场的速度:

联立③④⑥⑦解之得:

速度偏转角:

3)由图可知:OP=y+MP…⑨

有几何关系得:MP=stanα…⑩

联立⑥⑨⑩解之得:OP=s+tanθ=s+

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