Question

如图所示，一束电子流在经U₁=5000V的电压加速后，沿偏转极板的中线进入偏转电场中，已知偏转极板的长度L=5.0cm，间距d=1.0cm．试问：要使电子能从偏转极板顺利飞出，偏转电压U₂不能超过多少？

Answer 1

分析：粒子在电场中加速直线运动，由动能定理可列式，再由粒子在电场中做类平抛运动，根据牛顿第二定律与运动学公式，从而即可求解．

解答：解：粒子能飞出电场的条件为：竖直方向的位移小于或等于

d

2

，
即y≤

d

2

由粒子在电场中做类平抛运动，则有y=

1

2

at2
由牛顿第二定律，则a=

qE

m

=

qU1

md

匀速运动，则有t=

L

v0

根据粒子在电场中加速运动，由动能定理，得  

1

2

m

v

2 0

=qU1               
则有，U2=

2U1d2

L2

联立得到：U₂=400V
 答：要使电子能从偏转极板顺利飞出，偏转电压U₂不能超过400V．

点评：考查粒子在电场中加速与偏转，掌握动能定理与牛顿第二定律的应用，理解处理平抛运动的方法与思路．