Question

水平放置的两块平行金属板板长L=5.0cm，两板间距d=1.0cm，两板间电压为91V，且下板为正极板，一个电子，带电量e=-1.6×10^-19 C，质量m=9.1×10^-31 kg，沿水平方向以速度v₀=2.0×10⁷ m/s，从两板中间射入，并从电场的右端射出，如图所示，求：
（1）电子偏离金属板的侧位移是多少？
（2）电子飞出电场时的速度大小是多少？（保留两位有效数字）

Answer 1

分析：（1）电子在两极板间做类平抛运动，由类平抛运动规律可以求出电子的侧位移．
（2）由动能定理可以求出电子离开电场时的速度．

解答：解：（1）电子在电场中做类平抛运动，
在水平方向：L=v₀t，
在竖直方向：y=

1

2

at²=

1

2

eE

m

t²=

1

2

e

m

?

U

d

?t²=

eUt2

2md

，
解得：y=0.005m=0.5cm；
（2）由动能定理得：eEy=

1

2

mv²-

1

2

mv₀²，E=

U

d

，
解得：v≈2.0×10⁷m/s；
答：（1）电子偏离金属板的侧位移是0.005m；
（2）电子飞出电场时的速度大小是2.0×10⁷m/s．

点评：带电粒子垂直射入匀强电场，带电粒子做类平抛运动，应用类平抛运动规律即可正确解题．