如图所示,有一电子(电量为e,质量为m,)经电压U0加速后,进入两块间距为d、电压为U的平行金属板间.若电子从两板正中间垂直电场方向射入,且恰好能从金属板右缘飞出,求:
(1)该电子刚飞离加速电场时的速度大小
(2)金属板AB的长度.
(3)电子最后穿出电场时的动能.
(1)电子进入偏转电场时的速度为;(2)极板的长度为;(3)电子最后穿出电场时的动能.
解:(1)设电子被加速后速度大小为v0,对于电子在加速电场中由动能定理得:
①
所以 ②
(2)在偏转电场中,由电子做类平抛运动,设加速度为a,极板长度为L,由于电子恰好射出电场,所以有: ③
L=v0t ④
⑤
由②③④⑤解得:
(3)电子正好能穿过电场偏转电场,偏转的距离就是 ,由此对电子做功
⑤
①代人⑤中得: