Question

如图所示，电源电动势为E＝200 V，内阻不计，R₁、R₂、R₄的阻值均为300 Ω，R₃为可变电阻．C为一水平放置的平行板电容器，虚线到两极板距离相等，极板长为L＝8 cm，板间距离为d＝1 cm，有一细电子束沿图中虚线以E₀＝1.92×10³ eV的动能连续不断地向右射入平行板电容器．已知电子电量e＝1.6×10^－19 C，电子重力不计，求：

(1)要使电子能沿直线飞出电容器，变阻器R₃的取值多大？

(2)要使电子都能从电容器两极板间飞出，变阻器R₃的取值范围多大？

Answer 1

答案：
解析：

解：(1)当电子匀速直线通过两极板时，两点电压UAB＝0　设φ0＝0 　　由对称性知，UAO＝UBO　时，＝　R3＝300 Ω　(5分) 　　(2)电子在电场中偏转的能飞出电场的临界条件为　(1分) 　　此时对应平行板电容器两极板兼电压的最大值，有：　(2分) 　　化简得：　(1分) 　　取O点为零势面，当时 　　，则 　　　解得：　(3分) 　　由题意可得，越小，B点电势越高，电子可以射出，因此为最大值 　　当时，而A点电势不变，此时 　　同理解得：，此时越大，B点电势越低，电子可以射出　(3分) 　　综上所述：　(2分)