Question

13．如圖所示，一電子（質(zhì)量為0.9×10^-30kg）以初速度V₀=3.0×10⁷m/s沿垂直電場(chǎng)方向射入的電場(chǎng)，兩極板的長度為L=9.0cm，相距d=20cm，極板間電壓U=200V．求：
（1）電場(chǎng)強(qiáng)度多大？
（2）電子射出電場(chǎng)所用時(shí)間？
（3）電子射出電場(chǎng)時(shí)沿垂直板面方向偏移的距離y．

Answer 1

分析 （1）由E=$\frac{U}rzcog8b$求的場(chǎng)強(qiáng)
（2）電子做類平拋運(yùn)動(dòng)，由t=$\frac{L}{{v}_{0}}$求的時(shí)間；
（3）在沿電場(chǎng)方向作出速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，即可求得偏轉(zhuǎn)量

解答 解：（1）電場(chǎng)強(qiáng)度為：E=$\frac{U}cyrvj1b=\frac{200}{0.2}V/m=1000V/m$
（2）在垂直于電場(chǎng)方向做勻速運(yùn)動(dòng)所需時(shí)間為：t=$\frac{L}{{v}_{0}}=\frac{0.09}{3×1{0}^{7}}s=3×1{0}^{-9}s$
（3）在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)量為：$y=\frac{1}{2}\frac{qE}{m}{t}^{2}=\frac{1}{2}×\frac{1.6×1{0}^{-19}×1000}{0.9×1{0}^{-30}}×（3×1{0}^{-9}）^{2}$m=8×10^-4m
答：（1）電場(chǎng)強(qiáng)度為1000V/m
（2）電子射出電場(chǎng)所用時(shí)間3×10^-9s
（3）電子射出電場(chǎng)時(shí)沿垂直板面方向偏移的距離y為8×10^-4m

點(diǎn)評(píng) 該題是帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的問題，其基礎(chǔ)是分析物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況．