如图所示为两组平行板金属板,一组竖直放置,一组水平放置,今有一质量为m的电子静止在竖直放置的平行金属板的A点,经电压U0加速后通过B点进入两板间距为d、电压为U的水平放

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动能定理/2022-11-05 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示为两组平行板金属板,一组竖直放置,一组水平放置,今有一质量为m的电子静止在竖直放置的平行金属板的A点,经电压U0加速后通过B点进入两板间距为d、电压为U的水平放置的平行金属板间,若电子从两块水平平行板的正中间射入,且最后电子刚好能从右侧的两块平行金属板穿出,A、B分别为两块竖直板的中点,求:
(1)电子通过B点时的速度大小;
(2)右侧平行金属板的长度;
(3)电子穿出右侧平行金属板时的动能.
魔方格

◎ 答案

(1)在加速过程根据动能定理得:
eU0=
1
2
mv02
解得到质子射出加速电场的速度v0=

2eU0
m

(2)粒子在竖直方向:y=
1
2
d=
1
2
at2
,a=
eU
md
 
在水平方向:x=L=v0t
联立上式得到
1
2
d=
1
2
eUL2
mdv02

代入数据得L=d

2U0
U

(2)从刚开始到射出电场的过程中运用动能定理得:
  
1
2
mv
 
2
=e(U0+
U
2

答:(1)电子通过B点时的速度大小为

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2eU0
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