Question

12．如圖，一個(gè)電子以速度v₀垂直電場(chǎng)方向進(jìn)入電場(chǎng)中后向下偏轉(zhuǎn)，從極板的右端射出，若已知電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)為E，電子電量為e，質(zhì)量為m，極板的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，試求：
（1）電子在平行于極板方向上做什么運(yùn)動(dòng)？
（2）求電子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t？
（3）求電子的加速度a？
（4）求電子射出電場(chǎng)時(shí)的側(cè)位移y．

Answer 1

分析 （1）通過(guò)受力分析判斷運(yùn)動(dòng)；
（2）在平行于板做勻速運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求的時(shí)間；
（3）由牛頓第二定律求的加速度；
（4）由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求的偏轉(zhuǎn)量

解答 解：（1）在速度方向上不受力，故電子電子在平行于極板方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)；
（2）運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t=$\frac{L}{{v}_{0}}$
（3）電子的加速度為a=$\frac{qE}{m}$
（4）偏轉(zhuǎn)量為y=$\frac{1}{2}a{t}^{2}=\frac{1}{2}×\frac{qE}{m}×（\frac{L}{{v}_{0}}）^{2}=\frac{qE{L}^{2}}{2{mv}_{0}^{2}}$
答：（1）電子在平行于極板方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)
（2）求電子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為$\frac{L}{{v}_{0}}$
（3）求電子的加速度a為$\frac{qE}{m}$
（4）求電子射出電場(chǎng)時(shí)的側(cè)位移y$\frac{qE{L}^{2}}{2{mv}_{0}^{2}}$．

點(diǎn)評(píng) 把類平拋運(yùn)動(dòng)分解成水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，結(jié)合牛頓第二定律和勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律解題