题目内容

在金属板AB间,BC间分别接有电源E1和E2,已知金属板AB间的距离为d1=20 cm,BC间的距离为d2=10cm,如图所示,在A板右侧的附近有一个电子,(其质量me,电荷量e为已知)由静止开始在电场力的作用下,能够穿过B板上的小孔向右运动,…….问:

(1)若电源电动势E1=6 V,为了使电子能够达到C板,那么电源的电动势E2的取值范围是什么?

(2)若电源电动势E1=6 V,E2=9 V,则电子向右运动的最大速率(运算结果可用me和e来表达)是多少?电子离开A板的最大距离是多少?

解:(1)若电于恰好到达C板,由功能关系分析,必有:eE1=eE2,所以E2=E1=6 V 

所以当电子能够到达C板时,E2的可能取值范围是:E2≤6 V 

 (2)由题意分析知,电子在穿过B板时动能最大,速率最大(设为VB)

所以动能定理列出:eE1=me 

所以vB= 

因为E2>E1,所以电子离开B板最远距离d3<d2,所以由能量关系分析有:

e·E1=e·d3

所以d3=d2 

所以电子离开A板最大距离是:d1+d3=d1+d2=26.7 cm


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