初速度為零的電子，經(jīng)過電壓為U1=500V的電場加速作用后，從離兩平行金屬距離相等的地方垂直于勻強(qiáng)電場飛入兩板之間，如圖所示．若兩平行金屬板之間的距離為d=1cm，板長l=5cm，則在兩平行金屬板上至少加多大電壓U2才能使電子不再飛出兩平行金屬板？
分析：根據(jù)動(dòng)能定理可求出加速后的速度，再由牛頓第二定律與運(yùn)動(dòng)學(xué)公式相結(jié)合，可求出結(jié)果．
解答：解：設(shè)電子的質(zhì)量為m，初速度為零的電子經(jīng)過電壓為U1=500V的電場加速作用后速度為v0，
則根據(jù)動(dòng)能定理可得，
(-U1)(-e)=
1
2
m
v
2
0

設(shè)電子剛好不飛出兩平行金屬板時(shí)的加速度為，電子在偏轉(zhuǎn)電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為，
則根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得，
e
U2
d
=ma
運(yùn)動(dòng)的水平位移，l=v0t
豎直位移，
d
2
=
1
2
at2
聯(lián)立以上四式可得
   U2=2(
d
l
)2U1
代入數(shù)據(jù)，解得：U2=40V
答：至少加40V電壓U2才能使電子不再飛出兩平行金屬板．
點(diǎn)評(píng)：本題考查動(dòng)能定理、牛頓第二定律與運(yùn)動(dòng)學(xué)公式相綜合應(yīng)用，注意區(qū)別加速電壓與偏轉(zhuǎn)電壓，及掌握類平拋運(yùn)動(dòng)的處理方法．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

下面是一個(gè)示波管工作原理圖，初速度為零的電子經(jīng)電壓為U1的電場加速后垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，兩平行板間的距離為d，板長L1，偏轉(zhuǎn)電壓為U2．S為屏，與極板垂直，到極板的距離L2．已知電子電量e，電子質(zhì)量m．不計(jì)電子所受的重力．
（1）電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場的速度v0是多少？
（2）電子離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的偏轉(zhuǎn)量y1為多少？（用U1、U2、d、L1表示）
（3）電子到達(dá)屏S上時(shí)，它離O點(diǎn)的距離y是多少？（用U1、U2、d、L1、L2表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：

一初速度為零的電子經(jīng)電場加速后，垂直于磁場方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場中，此電子在勻強(qiáng)磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)可等效為一環(huán)狀電流，其等效電流的大小（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

 如圖所示，初速度為零的電子經(jīng)電壓 U1 加速后，垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，離開電場時(shí)偏移量為 y，偏轉(zhuǎn)板間的距離為 d，偏轉(zhuǎn)電壓為 U2，板長為 L，為了提高偏轉(zhuǎn)靈敏度（每單位偏轉(zhuǎn)電壓引起的偏移量）可采取的措施有（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，有一初速度為零的電子（電量為e）經(jīng)電壓U1加速后，進(jìn)入兩塊間距為d、電壓為U2的平行金屬板間．若電子從兩板下中間垂直電場方向射入，且正好從下極板右邊緣穿出電場，不計(jì)電子重力．
求：
（1）電子被加速后進(jìn)入兩平行金屬板的速度V1；
（2）金屬板AB的長度L；
（3）電子穿出電場時(shí)的動(dòng)能Ek．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，初速度為零的電子（電荷量為e、質(zhì)量為m），經(jīng)電壓為U1的加速電場加速后從金屬板的小孔穿出，沿兩水平偏轉(zhuǎn)板的中心線進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場．設(shè)偏轉(zhuǎn)極板長為l，偏轉(zhuǎn)極板間距為d，在距偏轉(zhuǎn)極板右側(cè)0.5l處有一豎直放置的擋板，擋板高為d，擋板中央與偏轉(zhuǎn)板的中心線重合，在擋板右側(cè)0.5l處有一豎直放置的足夠大的熒光屏，O點(diǎn)為偏轉(zhuǎn)板的中心線與熒光屏的交點(diǎn)，則：
（1）電子經(jīng)電壓U1加速后的速度v0為多大？
（2）偏轉(zhuǎn)電壓U2為多大時(shí)，電子恰從偏轉(zhuǎn)極板邊緣飛出打在熒光屏上？
（3）若改變偏轉(zhuǎn)電壓，當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓為某一值時(shí)，電子恰從擋板邊緣飛過打在熒光屏上，此時(shí)偏轉(zhuǎn)電壓U2′多大？打在熒光屏上的A點(diǎn)距O點(diǎn)的距離Y為多少？

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