一個電子以初速度v0=3.0×106m/s沿著垂直于場強方向射入兩帶電平行金屬板間,金屬板長L=6.0×10-2m,兩板之間可以看成是勻強電場,場強大小為E=2×103N/C,電子的電量e=1.6×10-19C,質(zhì)量m=9.1×10-31kg,求:
(1)電子射離電場時的速度;
(2)出射點與入射點沿場強方向的距離.
分析:由動能定理求出電子經(jīng)加速電場加速后獲得的速度;電子進入偏轉(zhuǎn)電場后做類平拋運動,由類平拋運動知識求出電子離開偏轉(zhuǎn)電場時的偏轉(zhuǎn)位移.
解答:解:以電子為研究對象,電子在電場力的作用下做類平拋運動,設(shè)電子離開加速電場時的速度為v,
由動能定理得:qU=
1
2
mv-
1
2
m
v
2
0
…①
電子在電場運動的時間:t=
L
v0
…②
電子在電場中的加速度,由牛頓第二定律得;  a=
Eq
m
…③
電子在電場方向上運動的位移:h=
1
2
at2
…④
電子從入電場到出電場間的電勢差:U=Eh…⑤
聯(lián)立①②③④⑤解之得:v=7.7×106m/s;h=7×10-2m
答:(1)電子射離電場時的速度7.7×106m/s;
(2)出射點與入射點沿場強方向的距離7×10-2m.
點評:解題關(guān)鍵是判斷電子做類平拋運動,分解成沿原方向的勻速直線運動,在電場力方向的初速度為零的勻加速運動,并且滿足動能定理,注意計算量較大,易出錯.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

一個電子以初速度V0從中線垂直進入偏轉(zhuǎn)電場,剛好離開電場,它在離開電場后偏轉(zhuǎn)角正切為0.5.下列說法中正確的是(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,直流電源的路端電壓U=182V,金屬板AB、CD、EF、GH相互平行、彼此靠近.它們分別和滑動變阻器上的觸點a、b、c、d連接.滑動變阻器上ab、bc、cd段電阻之比為1:2:3.孔O1正對B和E,孔O2正對D和G.邊緣F、H正對.一個電子以初速度v0=4×106m/s沿AB方向從A點進入電場,恰好穿過孔O1和O2后,從H點離開電場.金屬板間的距離L1=2cm,L2=4cm,L3=6cm.電子質(zhì)量me=9.1×10-31kg,電荷量e=1.6×10-19C.正對兩平行板間可視為勻強電場,不計電子重力,求:
(1)各正對兩板間的電場強度大小.
(2)電子離開H點時的動能.
(3)四塊金屬板的總長度(AB+CD+EF+GH).

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示直流電源的路端電壓U=182V.金屬板AB、CD、EF、GH相互平行、彼此靠近.它們分別和變阻器上的觸點a、b、c、d連接.變阻器上ab、bc、cd段電阻之比為1:2:3.孔O1正對B和E,孔O2正對D和G.邊緣F、H正對.一個電子以初速度v0=4×106m/s沿AB方向從A點進入電場,恰好穿過孔O1和O2后,從H點離開電場.金屬板間的距離L1=2cm,L2=4cm,L3=6cm.電子質(zhì)量me=9.1×10-31kg,電量q=1.6×10-19C.正對兩平行板間可視為勻強電場,求(  )
A、AB與CD、CD與EF、EF與GH各相對兩板間的電場強度之比為1:2:3B、電子離開H點時的動能3.64×10-17JC、四塊金屬板的總長度(AB+CD+EF+GH)為0.24mD、AB與CD、CD與EF、EF與GH各相對兩板間的電勢差之比為1:2:3

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科目:高中物理 來源:2013屆湖北省部分重點中學(xué)高三上學(xué)期期中聯(lián)考物理試卷(帶解析) 題型:計算題

直流電源的路端電壓U="182" V。金屬板AB、CD、EF、GH相互平行、彼此靠近。它們分別和變阻器上的觸點a、b、c、d連接。變阻器上ab、bc、cd段電阻之比為1∶2∶3。孔O1正對B和E,孔O2正對D和G。邊緣F、H正對。一個電子以初速度v0=4×106 m/s沿AB方向從A點進入電場,恰好穿過孔O1和O2后,從H點離開電場。金屬板間的距離L1="2" cm,L2="4" cm,L3="6" cm。電子質(zhì)量me=9.1×10-31 kg,電量q=1.6×10-19 C。正對兩平行板間可視為勻強電場,(不計電子的重力)

求:(1)各相對兩板間的電場強度(小數(shù)點后保留2位)。
(2)電子離開H點時的動能。
(3)四塊金屬板的總長度(AB+CD+EF+GH)。

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