题目内容
【题目】一束初速度不计的电子流在经U=5000V的加速电压加速后,在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场,如图所示,若板间距离d=1.0cm,板长l=5.0cm,那么:
(1)要使电子能从平行板间飞出,两个极板上最多能加多大的电压?
(2)若在偏转电场右侧距极板L=2.5cm处放置一半径R=0.5cm的光屏(中线过光屏中心且与光屏垂直),要使电子能从平行板间飞出,且打到光屏上,则两个极板上最多能加多大的电压?
【答案】(1)400V(2)200V
【解析】
试题分析:(1)在加速电压一定时,偏转电压U′越大,电子在极板间的偏转距离就越大.当偏转电压大到使电子刚好擦着极板的边缘飞出,此时的偏转电压,即为题目要求的最大电压.加速过程,由动能定理得:①
进入偏转电场,电子在平行于板面的方向上作匀速运动②
在垂直于板面的方向上作匀加速直线运动,加速度:③,偏转距离④能飞出的条件为⑤
解①~⑤式得:
即要使电子能飞出,所加电压最大为400V.
(2)设此时电场内的偏移量为y,则由几何关系得
又因,,解得
即加在两极板上的电压最大不得超过200V