Question

6．有两块带电的平行金属板A、B放在竖直平面内，如图所示，有一个电荷e=-1.6×10^-19C，质量为m=2×10^-18kg的负电荷，以初速度V₀=10m/s水平从平行板中央入射（不考虑重力对运动的影响），已知金属板长L=1m，两板之间距离d=0.1m，两板间的电势差U=10V，求：
（1）电子向哪边金属板偏转？
（2）电子从入射金属板到射出金属板所用时间？
（3）电子射出金属板时在竖直方向上偏转的位移是多大？

Answer 1

分析 （1）根据电子受力方向分析答题；
（2）应用匀速运动规律可以求出时间；
（3）应用牛顿第二定律与匀加速直线运动的位移公式求出位移．

解答 解：（1）电子受到的电场力竖直向下，电子向B板运动；
（2）电子的运动时间：t=$\frac{L}{{v}_{0}}$$\frac{1}{10}$=0.1s；
（3）电场强度：E=$\frac{U}{d}$=$\frac{10}{0.1}$=100V/m，
由牛顿第二定律得：a=$\frac{qE}{m}$=$\frac{1.6×1{0}^{-19}×100}{2×1{0}^{-18}}$=8m/s²，
y=$\frac{1}{2}$at²=$\frac{1}{2}$×8×0.1²=0.04m；
答：（1）电子向B边金属板偏转；
（2）电子从入射金属板到射出金属板所用时间为0.1s；
（3）电子射出金属板时在竖直方向上偏转的位移是0.04m．

点评 本题考查了电子在电场中的运动，分析清楚电子运动过程是正确解题的关键，应用运动学公式可以解题．