【題目】如圖所示,水平放置的兩塊平行金屬板長L=5.0cm,兩板間距d=1.0cm,兩板間電壓為90V,且上板為正,一個電子沿水平方向以速度v0=2.0×107m/s,從兩板中間射入,求:

(1)電子離開金屬板時的偏轉(zhuǎn)位移是多少?

(2)電子離開電場后,打在屏上的P點(diǎn),若S=10cm,求OP的距離?(電子質(zhì)量:me=0.90×10-30㎏)

【答案】(1)0.5cm (2)2.5cm

【解析】試題分析:電子在電場中做拋運(yùn)動,根據(jù)豎直方向勻加速運(yùn)動的規(guī)律和牛頓第二定律,求解側(cè)位移;電子離開電場后做勻速直線運(yùn)動,先求出電子離開電場時偏轉(zhuǎn)角的正切值,在由其中的幾何關(guān)系,結(jié)合電子離開電場時偏轉(zhuǎn)角的正切值即可求解。

(1)電子在電場中做類平拋運(yùn)動,

水平方向做勻速直線運(yùn)動則有

豎直方向做勻加速直線運(yùn)動則有:

由牛頓第二定律可得粒子的加速度為:

聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得:

(2)電子飛出電場時,豎直分速度:,粒子的加速度為:

水平分速度vx=v0

電子飛出電場時速度偏轉(zhuǎn)角的正切值:

電子離開電場后做勻速直線運(yùn)動,打在熒光屏上的P點(diǎn)

由圖中幾何關(guān)系得:

聯(lián)立以上并代入數(shù)據(jù)可得OP的距離為:Y′=y+PM=0.5cm+2cm=2.5cm。

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A. 1、3兩點(diǎn)電場強(qiáng)度相同

B. 5、6兩點(diǎn)電場強(qiáng)度相同

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