Question

（10分）如圖所示，水平放置的兩塊平行金屬板長L=5cm，兩板間距d=1cm，兩板間電壓U=91V不變，上板帶正電。距離極板右端s=10cm處有一接收屏，各種速度的電子沿水平方向從兩板中央射入。電子的質量=0.91×10^-30kg，電荷量e=1.6×10^-19C。求：

（1）到達接收屏上的電子的初速度應滿足的條件；
（2）電子打到接收屏上距中心O的最大距離；

Answer 1

（1）v≥2×10⁷m/s方能打到屏上（2）cm

試題分析：（1）電子恰好從板間射出的初速度為v₀, 有
      ①                       L＝v₀t      ②
得：a=    ③                v₀=2×10⁷m/s   ④
故電子入射速度v≥2×10⁷m/s方能打到屏上。⑤
（2）要想離O最遠，需要豎直速度最大，即在電場中加速時間最長，即水平速度最小，且豎直位移最大的電子打到屏上的距離最大。即恰能從極板邊緣射出的電子打到屏上距O點最遠。
離開電場時偏轉量為  ⑥
離開電場時的速度偏向角為           ⑦           ⑧            
由幾何關系     ⑨
得：cm       （10）     
評分標準：每式1分
點評：難度中等，帶電粒子在電場中的偏轉常見于類平拋運動，根據水平和垂直兩個分運動求解