Question

18．如圖所示，電子（質(zhì)量m，電量e）經(jīng)加速電場(chǎng)（電壓為U₁）后由中央進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)（電壓為U₂），然后從下極板的邊緣飛出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，電子飛出電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能為$（{{U_1}+\frac{U_2}{2}}）e$；已知偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)極板長(zhǎng)度為L(zhǎng)，板間距離為d，該電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的加速度大小是a=$\frac{{{U_2}e}}{md}$．

Answer 1

分析 明確帶電粒子在運(yùn)動(dòng)中各力做功情況，根據(jù)動(dòng)能定理可求得電子的動(dòng)能；再對(duì)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中受力情況分析，根據(jù)牛頓第二定律可求得加速度大�。�

解答 解：由題意可知，電子在加速電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中電場(chǎng)力做功，由動(dòng)能定理可知：
U₁e+$\frac{{U}_{2}e}{2}$=E_k
解得：粒子飛出電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能為：
E_K=$（{{U_1}+\frac{U_2}{2}}）e$，
電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中只受電場(chǎng)力，則加速度為：
a=$\frac{F}{m}$=$\frac{{U}_{2}e}{md}$；
故答案為：$（{{U_1}+\frac{U_2}{2}}）e$，$\frac{{{U_2}e}}{md}$

點(diǎn)評(píng) 本題考查帶電粒子在電場(chǎng)中的受力分析和功能關(guān)系的應(yīng)用，要注意明確電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中恰好由中間位置到達(dá)下極板，則電勢(shì)差為$\frac{{U}_{2}}{2}$，電場(chǎng)力做功為$\frac{{U}_{2}e}{2}$．