Question

16．足够大的平行板电容器的两个极板A、B如图放置，A极板带正电，两板间电势差为U，两板间距离为d．在B板中央有一放射源，放射源可向各个方向发出速率相同的电子．从放射源射出的电子打在A板的范围为半径为R的圆．已知电子的质量m，电荷量e．求电子从放射源射出时的速度大小．

Answer 1

分析 粒子水平射出后将做类平抛运动，此粒子沿水平方向的位移大小即是落在金属板上的粒子圆形面积的半径，根据粒子运动形式结合运动学公式求解即可．

解答 解：打在最边缘处的电子，将是类平抛运动的电子，在垂直电场方向做匀速运动，即r=vt
在平行电场方向做初速度为零的匀加速运动，即d=$\frac{1}{2}$at²
其中，a=$\frac{eE}{m}$=$\frac{eU}{md}$，
则t=d$\sqrt{\frac{2m}{eU}}$
粒子在垂直电场方向上做匀速运动，
由R=vt代入得：$v=\frac{R}{d}\sqrt{\frac{Ue}{2m}}$
答：电子从放射源射出时的速度大小为$\frac{R}{d}\sqrt{\frac{Ue}{2m}}$

点评 了解研究对象的运动过程是解决问题的前提，根据题目已知条件和求解的物理量选择物理规律解决问题