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初速度为零的电子,经过电压为U1=500V的电场加速作用后,从离两平行金属距离相等的地方垂直于匀强电场飞入两板之间,如图所示.若两平行金属板之间的距离为d=1cm,板长l=5cm,

网友投稿  2022-11-05 00:00:00  零零社区

◎ 题目

初速度为零的电子,经过电压为U1=500V的电场加速作用后,从离两平行金属距离相等的地方垂直于匀强电场飞入两板之间,如图所示.若两平行金属板之间的距离为d=1cm,板长l=5cm,则在两平行金属板上至少加多大电压U2才能使电子不再飞出两平行金属板?
魔方格

◎ 答案

设电子的质量为m,初速度为零的电子经过电压为U1=500V的电场加速作用后速度为v0
则根据动能定理可得,
(-U1)(-e)=
1
2
m
v20

设电子刚好不飞出两平行金属板时的加速度为,电子在偏转电场中运动的时间为,
则根据牛顿第二定律和运动学公式可得,
e
U2
d
=ma

运动的水平位移,l=v0t
竖直位移,
d
2
=
1
2
at2

联立以上四式可得
   U2=2(
d
l
)2U1

代入数据,解得:U2=40V
答:至少加40V电压U2才能使电子不再飞出两平行金属板.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“初速度为零的电子,经过电压为U1=500V的电场加速作用后,从离两平行金属距离相等的地方垂直于匀强电场飞入两板之间,如图所示.若两平行金属板之间的距离为d=1cm,板长l=5cm,…”主要考查了你对  【动能定理】,【带电粒子在电场中运动的综合应用】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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