Question

【题目】如图所示，一电子由静止经电压U0加速后，进入两块间距为d、电压为U的平行金属板之间，若电子从两板正中间垂直于电场方向射入，且刚好能从极板边缘穿出电场。试求：

　　

（1）金属板的长度L；

（2）质子穿出电场时的动能。

Answer 1

【答案】（1） （2）

【解析】试题分析：电子进入偏转电场后做类平抛运动，水平方向位移大小等于板长L；竖直方向做匀加速直线运动，位移大小等于板间距离的一半，由牛顿第二定律求出加速度，由运动学公式求解板长L，根据动能定理即可求出电子穿出电场时的动能。
（2）从刚开始到射出电场的过程中，根据动能定理：

可求出电子子穿出电场时的速度为：

在竖直位移方向：

电子的加速度为：

水平位移为：

联立以上解得板长为：

（2）从刚开始到射出电场的过程中运用动能定理得：

电子穿出电场时的动能为：