Question

【题目】如图所示，电子由静止开始经加速电场加速后，沿平行于板面的方向射入偏转电场，并从另一侧射出打在距离偏转板右侧为S的竖直屏幕上。已知电子质量为m，电荷量为e，加速电场电压为U1；偏转电场极板间电压为U2，极板长度为L，板间距为d；

（1）忽略电子所受重力，求电子从电场射出后打在竖直屏幕上的竖直偏转距离y；

（2）分析物理量的数量级，是解决物理问题的常用方法。在解决（1）问时忽略了电子所受重力，请说明忽略重力的原因。

（3）地球表面沟壑丛生，既有高山，又有大海，但平时我们都把地球看作一个圆球。已知地球最高峰珠穆朗玛峰高度8844.43m，地球平均半径6371.393km，请你用分析物理量的数量级的方法，说明把地球视作一个圆球的原因。

Answer 1

【答案】(1)

(2)

因 故重力可以忽略

(3)

山锋的高度相对地球半径来说可忽略不计，地球可视为一个球体。

【解析】

(1)电子在加速电场中做加速直线运动，由动能定理可得

在偏转电场中做类平抛运动

水平方向匀速运动

竖直方向做匀加速运动

联立以上各式可得

根据类平抛的推论，出电场时的速度反向延长线交于水平射程的中点，根据三角形相似关系可得

将代入上式可得

(2)重力大小

电场力大小，设

，

因 故重力可以忽略

(3)

720

山峰的高度相对地球半径来说可忽略不计，可以把地球视作一个圆球。