Question

【題目】一束電子流在經(jīng)U=5000V的加速電壓加速后，在距兩極板等距處垂直進入平行板間的勻強電場，如圖所示，若兩板間距d=1.0cm，板長l=5.0cm，那么，要使電子能從平行板間飛出，兩個極板上最多能加多大電壓？

Answer 1

【答案】解：在加速電壓一定時，偏轉(zhuǎn)電壓U′越大，電子在極板間的偏距就越大．

當偏轉(zhuǎn)電壓大到使電子剛好擦著極板的邊緣飛出，此時的偏轉(zhuǎn)電壓，即為題目要求的最大電壓．

加速過程，由動能定理得： …①

進入偏轉(zhuǎn)電場，電子在平行于板面的方向上做勻速運動：

l=v0t…②

在垂直于板面的方向做勻加速直線運動，加速度為： …③

偏距： …④

能飛出的條件為：y≤ …⑤，

解①～⑤式得：U′≤ V=4.0×102 V，

即要使電子能飛出，所加電壓最大為400V；

答：兩個極板上最多能加400V的電壓．

【解析】臨界類問題一直是高中物理的難點，求解此類問題找出臨界條件是解題關鍵。找出臨界點后按照邏輯關系推導就可以了。
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解帶電微粒（計重力）在電場中的運動的相關知識，掌握帶電顆粒:如液滴、油滴、塵埃、小球等，除有說明或明確的暗示以外，一般都不能忽略重力；由于帶電粒子在勻強電場中所受電場力與重力都是恒力，因此可以用兩種方法處理:①正交分解法;②等效“重力”法．