Question

如图所示，电容器两极板水平放置，板长L=0.4m,板间距离d=0.02m，接入如图电路中，电源电动势为E=200V，内电阻r=5Ω，此时板间电压为182V，一电子以v₀= 4×10⁷m/s的速度紧靠着下板水平射入电场。（1）通过计算说明电子不能飞出电场（2）既不改变电容器，又能让电子飞出电场的简单做法有                              。

（电子质量电子电量为）

 

Answer 1

(1) 电子不能飞出电场(2) 增大R₁的电阻值

解析:

（1）带电粒子在电场中做类平抛运动，

在电场受加速度           ①_{ˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉ}（1分）

设粒子在电场中的运动时间为t，则其竖直方向的位移为d，水平方向位移为x，则

            ②_{ˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉ}（1分）

                x=v₀t                 ③_{ˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉ}（2分）

由（1）、（2）、（3）式得：，代入数据得：x=0.2m。

∵x=0.2m<L=0.4m   ∴电子不能飞出电场_{ˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉ}（2分）

（2）不改变电容器，又能让电子飞出电场的简单做法有：_{ˉˉˉˉˉˉˉ}（2分）

a：增大R₁的电阻值b、减小R₂的电阻值