题目内容

A、B两平行金属板分别带等量异种电荷,两板长为L,间距为d,板间电压为U.一束电子以初速度υ垂直于电场方向从两板中央射入电场,已知电子的质量为m,电量为e,求:
(1)电子在电场中的加速度;
(2)电子飞离电场时侧向偏转的距离y的表达式;
(3)如果电子以υ初速进入电场,通过电场过程中电场力做功为W,求当电子以2υ进入电场时,通过电场过程中电场力做功是多少?

【答案】分析:(1)电子在电场力作用下,加速运动,根据牛顿第二定律,即可求解;
(2)电子做类抛运动,根据运动的分解,结合牛顿第二定律与运动学公式,即可求解;
(3)根据电场力做功,再由位移的公式,求出位移,从而即可求解.
解答:解:(1)电子在电场中只受电场力:
(2)平行于电场方向,电子作初速为零的匀加速:
垂直于电场方向,电子作匀速运动:L=υt
则有,飞离电场时偏转距离:
(3)W=eEy=
当电子以2υ进入电场时,由上述偏转距离公式可知,
此时飞离电场时,电子的偏传距离y′=
因而,这一过程中,电场力对电子做功为:W′=
答:(1)电子在电场中的加速度
(2)电子飞离电场时侧向偏转的距离的表达式:
(3)如果电子以υ初速进入电场,通过电场过程中电场力做功为W,求当电子以2υ进入电场时,通过电场过程中电场力做功是
点评:考查电子做类平抛运动,学会处理平抛运动的方法,突出运动分解的同时性与矢量性.
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