Question

如图所示，水平放置的两块平行金属板长l=5cm，两板间距d=1cm，两板间电压为U=90V，且上板带正电，一个电

如图所示，水平放置的两块平行金属板长l=5cm，两板间距d=1cm，两板间电压为U=90V，且上板带正电，一个电子沿水平方向以速度v0=2.0×107m/s，从两板中央射入，（电子质量m=9.0×10-31kg，电子电量值q=1.6×10-19C）求：（1）电子飞出金属板时侧位移y0是多少？（2）电子离开电场后，打在屏上的P点，若s=10cm，求OP的长．

Answer 1

（1）竖直方向做匀加速直线运动，根据电容器电压与电场的关系得：
E=

U

d

=9000V/m
F=Eq=9000×1.6×10^-19=1.44×10^-15N
又因为F=ma
所以a=

F

m

=1.6×10¹⁵m/s²
水平方向做匀速运动，
故t=

L

v0

=2.5×10^-9s
所以y₀=

1

2

at2=0.005m
（2）竖直方向速度v1＝at＝4×106m/s
从平行板出去后做匀速直线运动，水平和竖直方向都是匀速运动，
水平方向：t1＝

s

v0

=

0.1

2×107

s＝5×10?9s
竖直方向PM=v₁t₁=0.02m
PO=PM+MO=PM+y=0.025m
答：（1）电子飞出金属板时侧位移y₀是0.005m；
（2）电子离开电场后，打在屏上的P点，若s=10cm，OP的长为0.025m．