题目内容

(8分)有一平行板电容器,内部为真空,两个极板的间距为,极板长为L,极板间有一匀强电场,U为两极板间的电压,电子从极板左端的正中央以初速度射入,其方向平行于极板,并打在极板上的D点,如图所示。电子的电荷量用e表示,质量用表示,重力不计。回答下面问题(用字母表示结果):

(1)求电子打到D点的动能;

(2)电子的初速必须大于何值,电子才能飞出极板。

 

【答案】

(1)   (2)

【解析】

试题分析:(1)设电子打到D点时的动能为Ek,由动能定理可得:

                ①(2分)

由①式解得:                 ②(1分)

(2)设电子刚好打到极板边缘时的速度为v,电子在平行板电容器间做类平抛运动,设其在竖直方向的加速度为a,在电场中的飞行时间为t,则由电场力及牛顿第二定律平抛运动的规律可得:③(1分)

       ④(1分),

            ⑤(1分)

由③④⑤式联立解得:   (1分)

所以电子要逸出电容器,必有:  (1分)

考点:带电粒子在电场中的运动

 

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