题目内容
【题目】如图所示,电子在电势差为U1的A、B板间加速电场中由静止开始运动,然后沿两块平行金属极板M、N间的中间线垂直射入匀强电场中,入射方向跟极板平行,两极板电势差为U2,已知金属极板长为L,板间距离为d,整个装置处在真空中,电子重力可忽略,电子的质量为me,电荷量为e。求:
(1)电子射出B极板时的速率大小?
(2)电子射出M、N极板间的匀强电场时竖直偏移的距离为多少?偏转角的大小(可用角的正切值表示)?
(3)电子飞出M、N极板时的动能?
【答案】(1)(2)(3)
【解析】试题分析:根据动能定理求解粒子射出加速电场时的速度;粒子在偏转电场中竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动,水平方向上做匀速直线运动,列式求解;先求解偏转电场做的功,然后根据动能定理计算电子飞出偏转电场时的动能。
(1)在加速电场中,根据动能定理可得
解得
(2)侧移量
偏向角
(3)加速电场做功:
偏转电场力做功:
根据动能定理:,解得
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