Question

電子在加速電場(chǎng)左極板處由靜止釋放，被電壓為U₁=20000V的加速電場(chǎng)加速后，沿平行于偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)極板的方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，并從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)右下端某處射出．若偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)電壓為U₂=10000V，板間距離d=0.4m，板長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.16m，電子的比荷（電子的電荷量與電子質(zhì)量的比值）為=4.0×10¹⁰c/kg，求：

（1）電子離開加速電場(chǎng)時(shí)的速度v₀；

（2）電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)經(jīng)歷的總時(shí)間t；

（3）電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)偏移的距離y．

Answer 1

（1）電子在加速電場(chǎng)區(qū)域受電場(chǎng)力作用從靜止開始加速，由動(dòng)能定理得：

qU₁=mv₀²﹣0，

代入數(shù)據(jù)解得：v₀=4.0×10⁷m/s；

（2）電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)做類平拋運(yùn)動(dòng)，平行電板方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，垂直電板方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)經(jīng)歷時(shí)間設(shè)為，則有：

t==4×10^﹣9s；

（3）電子在垂直電板方向偏轉(zhuǎn)距離設(shè)為y，則有：

y=at²=t²=0.008m；

答：（1）電子離開加速電場(chǎng)時(shí)的速度v₀為4.0×10⁷m/s；

（2）電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)經(jīng)歷的總時(shí)間t為4×10^﹣9s．

（3）電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)偏移的距離y為0.008m．