Question

【題目】實驗表明，熾熱的金屬絲可以發(fā)射電子．在圖中，從熾熱金屬絲射出的電子流，經(jīng)電場加速后進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場．已知加速電極間的電壓是2 5V，偏轉(zhuǎn)電極間的電壓是2.0 V，偏轉(zhuǎn)電極長6.0 cm.相距0.2 cm.電子的質(zhì)量是0.91×10－30 kg，電子重力不計．求：

(1)電子離開加速電場時的速度；

(2)電子離開偏轉(zhuǎn)電場時的側(cè)向速度；

Answer 1

【答案】(1)3.0×106 m/s (2)3.5×106 m/s

【解析】試題分析：電子在加速電場運動時，電場力做功，由動能定理求解電子離開加速電場時的速度；電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場時，水平方向做勻速直線運動，豎直方向做初速度為零的勻加速運動，由牛頓第二定律和運動學(xué)公式結(jié)合求出電子離開偏轉(zhuǎn)電場時的側(cè)向速度。

（1）電子在加速電場中加速，由動能定理得：

代入數(shù)據(jù)解得：v=3.0×106 m/s

（2）設(shè)電子在偏轉(zhuǎn)電場中的加速度為a，運動時間為t，
電子的加速度：

電子運動時間：

電子離開偏轉(zhuǎn)電場時的豎直方向速度：v⊥=at，解得：v⊥≈3.5×106m/s