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如图所示,设从灼热金属丝逸出的电子流初速为零,并设该电子流,经加速后进入偏转电场.已知加速电场的电压是U0,偏转极板间的电压是U,偏转板长L,相距d,电子电量为e,质量为m.求:
(1)电子进入偏转电场时的速度v0大小;A
(2)电子离开偏转电场时的侧移距离y;
(3)电子离开偏转电场时的速度v大小.
分析:电子经过加速电压后的速度可以用动能定理解出;电子离开偏转电场时的侧移距离应当用类平抛运动的规律,水平方向匀速,竖直方向初速度为零的匀加速运动;最后用动能定理解出电子离开偏转电场时的速度.
解答:解:(1)电子在加速电场中运动时只有电场力做功,
由动能定理得:eu0=
1
2
mv02
解得:v0=
2eu0
m

(2)电子离开偏转电场后做类平抛运动,水平方向匀速,竖直方向初速度为零的匀加速运动;
水平:L=v0t
竖直:y=
1
2
at2
解得:y=
1
2
eu
md
(
L
v0
)2
=
L2u
4u0d

(3)由于竖直方向初速度为零的匀加速运动;
所以:vy=at=
euL
mdv0

v=
v02+vy2
=
2eu0
m
+
e2u2L2
m2d2v0
=
2eu0
m
+
eL2u2
2d2mu0

由动能定理:e
u
d
y
=
1
2
mv2-
1
2
mv02
解得:v=
2eu0
m
+
eL2u2
2d2mu0

答:(1)电子进入偏转电场时的速度v0大小为v0=
2eu0
m

(2)电子离开偏转电场时的侧移距离为
L2u
4u0d

(3)电子离开偏转电场时的速度v大小为
2eu0
m
+
eL2u2
2d2mu0
点评:注意类平抛原理的应用,水平方向匀速直线运动,竖直方向是初速度为零的匀加速直线运动,可以使题目的难度降低.
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(1)电子进入偏转电场时的速度v0大小;A
(2)电子离开偏转电场时的侧移距离y;
(3)电子离开偏转电场时的速度v大小.
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(1)电子进入偏转电场时的速度v大小;A
(2)电子离开偏转电场时的侧移距离y;
(3)电子离开偏转电场时的速度v大小.

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科目:高中物理 来源: 题型:

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(1)电子进入偏转电场时的速度v0大小;

(2)电子离开偏转电场时的侧移距离y;

   (3)电子离开偏转电场时的速度v大小。

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