Question

已知电子的质量m=9.1×10^-31 kg，电荷量e=1.6×10^-19 C，它以初速度v₀=3.0×10⁶ m/s 沿着与场强垂直的方向射入宽度l=6.0×10^-2 m的匀强电场中，场强大小为E=2×10³ N/C，方向如图18-1-9所示.求：

图18-1-9

（1）电子在电场中的运动时间；

（2）电子射离电场时速度的大小和方向；

（3）电子飞离电场时发生的侧移量y.

Answer 1

解析：（1）电子在电场中运动的时间t==2.0×10^-8 s.

（2）电子在电场中只受电场力作用，沿电场方向加速度

a=m/s²=3.5×10¹⁴ m/s²

电子射离电场时沿电场方向的速度分量v′=at=3.5×10¹⁴×2.0×10^-8 m/s=7.0×10⁶ m/s

电子射离电场时速度大小为v_t=m/s=7.6×10⁶ m/s

偏转角的正切值tanθ==2.33

偏转角θ=arctan2.33=66.8°.

（3）偏转的侧移量y=at²=×3.5×10¹⁴×(2.0×10^-8)² m=7.0×10^-2 m.

答案：（1）2.0×10^-8 s  (2)7.6×10⁶ m/s  速度方向偏离原方向66.8°  （3）7.0×10^-2 m