Question

【题目】如图所示，真空中有平行正对金属板A、B，它们分别接在输出电压恒为U=91V的电源两端，金属板长L=10cm、两金属板间的距离d=3.2cm，A、B两板间的电场可以视为匀强电场．现使一电子从两金属板左侧中间以v0=2.0×107m/s的速度垂直于电场方向进入电场，然后从两金属板右侧射出．已知电子的质量m=0.91×10﹣30kg，电荷量e=1.6×10﹣19C，两极板电场的边缘效应及电子所受的重力均可忽略不计．求：（计算结果保留两位有效数字）

（1）电子在电场中运动的加速度a的大小；

（2）电子射出电场时在沿电场线方向上的侧移量y；

（3）从电子进入电场到离开电场的过程中，其动能增量的大小．

Answer 1

【答案】（1）电子在电场中运动的加速度a的大小为；（2）电子射出电场时在沿电场线方向上的侧移量y为0.63cm；（3）从电子进入电场到离开电场的过程中，其动能增量的大小

【解析】（1）设金属板A、B间的电场强度为E，则

根据牛顿第二定律有：Ee=ma

代入数据：

（2）电子以速度v0进入金属板A、B间，在垂直于电场方向做匀速直线运动，沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动．

电子在电场中运动的时间为

电子射出电场时在沿电场线方向的侧移量

代入数据解得：y=0.63cm

（3）设电子从进入电场到离开电场时间内，根据动能定理有：