Question

【題目】如圖所示，電子由靜止開始經加速電場加速后，沿平行于版面的方向射入偏轉電場，并從另一側射出。已知電子質量為m，電荷量為e，加速電場電壓為。偏轉電場可看作勻強電場，極板間電壓為U，極板長度為L，板間距為d。

（1）忽略電子所受重力，求電子射入偏轉電場時的初速度v0和從電場射出時沿垂直板面方向的偏轉距離Δy；

（2）分析物理量的數量級，是解決物理問題的常用方法。在解決（1）問時忽略了電子所受重力，請利用下列數據分析說明其原因。已知，，，，。

Answer 1

【答案】（1）（2）不需要考慮電子所受的重力

【解析】

試題分析：（1）電子在加速場中加速，根據動能定理，則有：eU0=mv02

解得：

電子在偏轉電場中加速，做類平拋運動，將其運動分解成速度方向勻速直線運動，與電場強度方向做初速度為零的勻加速直線運動，則有：

速度方向的位移為：L=v0t；

電場強度方向的位移為：△y=at2

由牛頓第二定律有：

且

綜上所述，解得：

（2）已知U=2．0×102V，d=4．0×10-2m，m=9．1×10-31kg，e=1．6×10-19C，g=10m/s2．

電子所受重力為：G=mg=9．1×10-30N

電子受到的電場力為：

那么；

由于F電＞＞G，所以重力忽略不計