Question

（1）电子离开极板时的动能为多少eV。
（2）极板的长度L。

Answer 1

（1）183.8eV（2）0.52m

（1）经加速电场加速：qU₀=mv₀²/2    得v₀=8×10⁶m/s     …………….. ..(2分)
垂直极板方向做匀加速直线运动，设加速度a，经1×10^-8s的时间，侧向位移y
a=qu/md        y=at²/2        得y=8×10^-3m            …………….. ..(3分)
电子进入极板后在平行极板方向做匀速直线运动，垂直极板方向沿同一方向先匀加速再匀减速，再匀加速、匀减速……
经过各n次匀加速、匀减速，则有      2y．n≤d/2
解得 n≤3.125          取n="3                         " …………….. ..(3分)
则经过加速、减速各3次后距板的距离为△y =d/2-2y×3=2×10^-3m
对应的电势差△u=△yU/d=1.82V                            …………….. ..(2分)
∴电子离开电场时的动能  E_k=q(U₀+△u)=183.8eV             …………….. ..(3分)
（2）∵△y=y/4
电子在极板中运动的总时间为  …………….. ..(3分)
∴极板长    L= v₀t₁=0.52m                                …………….. ..(2分)