Question

【題目】如圖示，電子在電壓為U1的加速電場(chǎng)中由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，然后射入電壓為U2的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中，射入方向與場(chǎng)強(qiáng)方向垂直，整個(gè)裝置處在真空中，重力可忽略。電子的質(zhì)量為m，電量e，其他量如圖所示，求

（1）電子射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度v0？

（2）電子飛出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的時(shí)間t？

（3）電子飛出電場(chǎng)的側(cè)移距離y？

（4）電子飛出電場(chǎng)的偏轉(zhuǎn)角θ？

Answer 1

【答案】（1）（2）（3）（4）

【解析】

（1）對(duì)電子在電場(chǎng)加速，由動(dòng)能定理可得：

解得電子射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度為：

（2）電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，平行極板方向做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，所以電子飛出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的時(shí)間為：

（3）電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，則：

在水平方向：

在豎直方向：

加速度為：

聯(lián)立以上方程解得：

（4）電子離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)，豎直分速度為：

由幾何知識(shí)可知：

聯(lián)立以上方程解得：