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电子的质量为m,电量为e,以速率v0射入匀强电场中v0的方向和场强E的方向相同,设电子刚进入场区时电势能为零,则电子进入电场的距离为
m
v
2
0
4eE
m
v
2
0
4eE
时,其动能和电势能相等.
分析:要使电子的动能和电势能相等,电场力必须做负功,电子做匀减速运动,根据能量守恒求出此时电子的动能,再由动能定理求解电子进入电场的距离.
解答:解:由题意分析可知,电场力必须做负功,电子应做电子做匀减速运动,根据能量守恒得知:电子的动能与电势能相等时,其动能为初动能的一半,即为
1
4
m
v
2
0

根据动能定理得
-eEs=
1
4
m
v
2
0
-
1
2
m
v
2
0

解得:s=
m
v
2
0
4eE

故答案为:
m
v
2
0
4eE
点评:本题的解题关键是分析电子的运动情况,运用动能定理求解.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

电子的质量为m,电量大小为e,以速率V射入匀强电场中,V的方向和场强E的方向相同,设电子刚进入场区时电势能为零,则电子能进入场区最大深度为
mv02
2eE
mv02
2eE
,当电子进入场区深度为
mv02
4eE
mv02
4eE
时,其动能和电势能相等.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图为一示波管中的水平偏转极板,已知极板的长度为L,两板距离为d,所加偏转电压为U,且下板带正电;若一束电子以初速v0沿极板的中线进入偏转电场,最终电子从P点飞出.设电子的质量为m,电量为e,不计电子的重力.试求
(1)电子在极板间运动的加速度大小;
(2)电子通过极板发生的偏转距离y;
(3)若规定图中的上极板电势为零,试求P点的电势.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,两平行金属板M、N相距为d,板长也为d.在平行金属板的左侧,有大量的电子均以v0的速度,沿平行与板的方向射入板间.已知电子的质量为m,电量为e.为确保这些电子都不会从平行板的右侧穿出:
(1)可在平行板间加上垂直于纸面向里的匀强磁场,使电子发生偏转,而打在板上.问所加磁场的磁感应强度B至少要多大?
(2)可在两板间加上直流电压,使电子在板间形成的匀强电场作用下发生偏转,而打在板上.问所加的电压U至少要多高?

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示为电视机中显像管的原理示意图,电子枪中的灯丝因加热而逸出电子,这些电子再经加速电场加速后,从O点进入由磁偏转线圈产生的圆形匀强磁场区域中,经过偏转磁场后打到荧光屏MN上,使荧光屏发出荧光形成图象.磁场方向垂直于圆面,磁场区域的中心为O′,半径为r.当不加磁场时,电子束将通过O′点打到荧光屏的中心Q点.已知电子的质量为m,电量为e,加速电压为U,磁场区域的最右端到荧光屏的距离为9r.不计从灯丝逸出的电子的初速度和电子之间的相互作用.
(1)电子飞出电场时的速度为多大?
(2)荧光的亮度与电子对荧光屏的冲击有关.当不加偏转磁场时,电子束射到荧光屏中心Q点,设电子全部被荧光屏吸收,则每个电子以多大的冲量冲击荧光屏?
(3)偏转磁场的强弱会影响电子偏离荧光屏中心的距离.当加偏转磁场且磁感应强度B=
1
r
2mU
3e
时,电子束将射到荧光屏上的P点,则PQ间距L为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网真空中有一半径为r的圆柱形匀强磁场区域,磁场方向垂直于纸面向里,ox为磁场边界上的切线,如图所示.从o点在纸面内向各个方向发射速率均为v0的带负电的粒子,设带电粒子间相互作用可忽略,且此种带负电的粒子在磁场中的偏转半径也是r.
(1)所有从磁场边界射出的带负电的粒子,速度方向有何特征?请通过几何关系来说明此种带负电粒子的速度方向特征.
(2)速度方向分别与ox轴正方向成60°与90°的带负电粒子,在磁场中的运动时间分别是多少?
(3)已知电子的质量为m,电量为e.今在某一平面内有M、N两点,MN=l,从M点向平面内各个方向发射速率均为v0的电子,请在图中设计一个匀强磁场分布,使得由M点发出的电子都能够汇聚到N点(要求在图中画出磁场的范围),并求出匀强磁场的磁感应强度B的最小值.

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