Question

如图所示，电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动，然后射入电势差为U2的两块平行极板间的电场中，

如图所示，电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动，然后射入电势差为U2的两块平行极板间的电场中，射入方向跟极板平行，两极板长度为L，间距为d，整个装置处在真空中，已知电子的电量为-e，质量为m．求：（1）电子刚离开加速电场时速率v0；（2）电子刚离开偏转电场时的侧移距离y；（3）电子刚离开偏转电场时速度与水平方向夹角θ的正切值．

Answer 1

（1）对电子在电场中加速，由动能定理得：
eU1＝

1

2

m

v

2 0

解得：
v0＝

2eU1 m

（2）对电子在偏转电场中做类似平抛运动，有：
L=v₀t
 y＝

1

2

at2
其中：a＝

eU2

md

解得：y＝

U2L2

4dU1

；
（3）电子离开偏转电场时的侧向速度：
v_y=at
tanθ＝

vy

v0

解得：
tanθ＝

U2L

2dU1

答：（1）电子刚离开加速电场时速率v₀为

2eU1 m

；
（2）电子刚离开偏转电场时的侧移距离y为

U2L2

4dU1

；
（3）电子刚离开偏转电场时速度与水平方向夹角θ的正切值为

U2L

2dU1

．