Question

13．如圖所示，一電子（質(zhì)量為0.9×10^-30kg）以初速度V₀=3.0×10⁷m/s沿垂直電場方向射入的電場，兩極板的長度為L=9.0cm，相距d=20cm，極板間電壓U=200V．求：
（1）電場強(qiáng)度多大？
（2）電子射出電場所用時間？
（3）電子射出電場時沿垂直板面方向偏移的距離y．

Answer 1

分析 （1）由E=$\frac{U}moqkoiw$求的場強(qiáng)
（2）電子做類平拋運動，由t=$\frac{L}{{v}_{0}}$求的時間；
（3）在沿電場方向作出速度為零的勻加速運動，即可求得偏轉(zhuǎn)量

解答 解：（1）電場強(qiáng)度為：E=$\frac{U}s4my424=\frac{200}{0.2}V/m=1000V/m$
（2）在垂直于電場方向做勻速運動所需時間為：t=$\frac{L}{{v}_{0}}=\frac{0.09}{3×1{0}^{7}}s=3×1{0}^{-9}s$
（3）在電場中的偏轉(zhuǎn)量為：$y=\frac{1}{2}\frac{qE}{m}{t}^{2}=\frac{1}{2}×\frac{1.6×1{0}^{-19}×1000}{0.9×1{0}^{-30}}×（3×1{0}^{-9}）^{2}$m=8×10^-4m
答：（1）電場強(qiáng)度為1000V/m
（2）電子射出電場所用時間3×10^-9s
（3）電子射出電場時沿垂直板面方向偏移的距離y為8×10^-4m

點評 該題是帶電粒子在電場中運動的問題，其基礎(chǔ)是分析物體的受力情況和運動情況．