(10分)如图所示,两块长3cm的平行金属板AB相距1cm,并与300V直流电源的两极相连接,,如果在两板正中间有一电子(m=9×10-31kg,e=1.6×10-19C),沿着垂直于电场线方向以2×107

◎ 题目

(10分)如图所示,两块长3cm的平行金属板AB相距1cm,并与300V直流电源的两极相连接,,如果在两板正中间有一电子(m=9×10-31kg,e=1.6×10-19C),沿着垂直于电场线方向以2×107m/s的速度飞入,则:(1)电子能否飞离平行金属板?
(2)如果在A到B之间的区域分布宽1cm的电子带通过此电场,能飞离电场的电子数占总数的百分之几?

◎ 答案

(1)粒子不能飞出电场。(2)40﹪。

◎ 解析

分析和解答:(1)当电子从正中间沿着垂直于电场线方向以2×107m/s的速度飞入时,若能飞出电场,则电子在电场中的运动时间为,在沿AB方向上,电子受电场力的作用,在AB方向上的位移为,其中,联立求解,得y=0.6cm,而cm,所以,故粒子不能飞出电场。
(2)从(1)的求解可知,与B板相距为y的电子带是不能飞出电场的,而能飞出电场的电子带宽度为cm,所以能飞出电场的电子数占总电子数的百分比为:﹪=﹪=40﹪。
本题考查带电粒子在电场中的偏转,如果粒子能够飞出电场,水平方向做的是匀速运动,由此可求得运动时间,在竖直方向粒子做匀加速直线运动,由位移与时间的关系可求得竖直位移大小,与两极板间距进行对比,如果大于两极板距离的一半说明不能飞出电场,反之能飞出电场

◎ 知识点

    专家分析,试题“(10分)如图所示,两块长3cm的平行金属板AB相距1cm,并与300V直流电源的两极相连接,,如果在两板正中间有一电子(m=9×10-31kg,e=1.6×10-19C),沿着垂直于电场线方向以2×107…”主要考查了你对  【带电粒子在电场中的偏转】  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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