题目内容
一电子（质量m=0.91×10-30kg，电量q=-1.6×10-19C）从静止开始经电压为U0=182V的加速电场加速后，t=0时从两平行金属极板的中线处平行极板射入。两极板相距d=0.1m，两极板之间加上如图所示的交变电压，最后电子刚好从某一极板边缘飞出。求：
（1）电子离开极板时的动能为多少eV。
（2）极板的长度L。
（1）183.8eV（2）0.52m
解析:
（1）经加速电场加速：qU0=mv02/2 得v0=8×106m/s …………….. ..(2分)
垂直极板方向做匀加速直线运动，设加速度a，经1×10-8s的时间，侧向位移y
a=qu/md y=at2/2 得y=8×10-3m …………….. ..(3分)
电子进入极板后在平行极板方向做匀速直线运动，垂直极板方向沿同一方向先匀加速再匀减速，再匀加速、匀减速……
经过各n次匀加速、匀减速，则有 2y．n≤d/2
解得 n≤3.125 取n=3 …………….. ..(3分)
则经过加速、减速各3次后距板的距离为△y =d/2-2y×3=2×10-3m
对应的电势差△u=△yU/d=1.82V …………….. ..(2分)
∴电子离开电场时的动能 Ek=q(U0+△u)=183.8eV …………….. ..(3分)
（2）∵△y=y/4
电子在极板中运动的总时间为
…………….. ..(3分)
∴极板长 L= v0t1=0.52m …………….. ..(2分)
探究与巩固河南科学技术出版社系列答案
如图所示，水平放置的两块平行金属板长L=5cm，两板间距d=1cm，两板间电压U=91V不变，上板带正电．距离极板右端s=10cm处有一接收屏，各种速度的电子沿水平方向从两板中央射入．电子的质量m=0.91×10-30kg，电荷量e=1.6×10-19C．求：
一电子（质量m=0.91×10-30kg，电荷量q=1.6×10-19C）从静止开始经电压为U0=182V的加速电场加速后，t=0时刻从两平行金属极板的中线处平行于极板射入，如图甲所示．两极板相距d=0.1m，两极板之间加上如图乙所示的交变电压，最后电子刚好从某一极板边缘飞出．不计电子所受重力，求：
