Question

【題目】如圖所示，電子由靜止行始經(jīng)加速電場加速后．沿平行于板面的方向射入偏轉(zhuǎn)電場，并從另一側射出．已知電子質(zhì)量為m，電荷量為，加速電場電壓為，偏轉(zhuǎn)電場可看做勻強電場，極板間電壓為，極板長度為，板間距為．

（1）忽略電子所受重力，求電子射入偏轉(zhuǎn)電場時初速度和從電場射出時沿垂直板面方向的偏轉(zhuǎn)距離；

（2）分析物理量的數(shù)量級，是解決物理問題的常用方法．在解決（1）問時忽略了電子所受重力，請利用下列數(shù)據(jù)分析說明其原因．已知， ， ， ， ．

（3）極板間既有電場也有重力場．電勢反映了靜電場各點的能的性質(zhì)，請寫出電勢的定義式．類比電勢的定義方法，在重力場中建立“重力勢”的概念，并簡要說明電勢和“重力勢”的共同特點．

Answer 1

【答案】（1）（2）（3）

【解析】試題分析：（1）根據(jù)功和能的關系，有

電子射入偏轉(zhuǎn)電場的初速度

在偏轉(zhuǎn)電場中，電子的運動時間

偏轉(zhuǎn)距離

（2）考慮電子所受重力和電場力的數(shù)量級，有

重力

電場力

由于，因此不需要考慮電子所受重力

（3）電場中某點電勢定義為電荷在該點的電勢能與其電荷量q的比值，即

由于重力做功與路徑無關，可以類比靜電場電勢的定義，將重力場中物體在某點的重力勢能與其質(zhì)量m的比值，叫做“重力勢”，即

電勢和重力勢都是反映場的能的性質(zhì)的物理量，僅由場自身的因素決定