◎ 题目

在真空中，一束初速度不计的电子流，在经U=5000V的加速电压加速后，从两板中央垂直进入平行板电容器板间的匀强电场中，如图所示．已知电子的比荷（电荷量e和质量m之比） e m =1.76×1011C/kg，板间距离 d=1.0cm，板长l=10.0cm． （1）假设某非常微弱的匀强电场的场强E0=1V/m，电子在该电场中所受电场力产生的加速度是重力加速度的多少倍（取重力加速度g=10m/s2）？由此可以判断电子在电场中加速或偏转时，其重力是否可以忽略不计？ （2）要使电子能从平行板间飞出，平行板电容器板间电压的最大值Um是多少？

◎ 答案

（1）根据牛顿第二定律可知，电子在该电场中所受电场力产生的加速度大小为a0= E0e m =1.76×1011m/s2 所以 a0 g =1.76×1010 所以电子在电场中加速或偏转时，其重力完全可以忽略不计； （2）在加速电压一定时，偏转电压U′越大，电子在极板间的偏转距离就越大．当偏转电压大到使电子刚好擦着极板的边缘飞出，此时的偏转电压即为题目要求的最大电压Um．在加速过程中，由动能定理得：eU= 1 2 m v 20 进入偏转电场，电子在平行于极板的方向上做匀速运动　l=v0t  在垂直于极板的方向上做初速度为零的匀加速直线运动，其加速度a= F m = eUm dm 偏转距离y= 1 2 d= 1 2 at2联立解得：Um= 2Ud2 l2 =100V； 答：（1）电子在该电场中所受电场力产生的加速度为重力加速度的1.76×1010；（2）平行板电容器板间电压的最大值Um是100V．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“在真空中，一束初速度不计的电子流，在经U=5000V的加速电压加速后，从两板中央垂直进入平行板电容器板间的匀强电场中，如图所示．已知电子的比荷（电荷量e和质量m之比）em=1.7…”主要考查了你对  【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。