Question

急问一道高中物理题目，高人帮个忙

如图，平行板长L=8cm,间距d=1cm,一电子从平行板中线射入，电子初动能为1.92×10^3eV,e=1.6×10^-19C,电子不计重力，R3为可变电阻，R1，R2，R4，电阻皆为300欧，电源电动势E=200V，不计内阻。
若电子可以穿出平行板，则R3的取值范围为多少？
（请写明详细过程）

Answer 1

由电子能穿过平行板，电子在平行板内部做类平抛运动，得L/v0<根号下d/a（d/2=at^2/2）
a=F电/m=Eq/m=uq/dm
综合上述得(L/V0)^2<md^2/uq
V0可以由初动能表示出来，Ek=mv0^2/2(要注意EK单位电子初动能为1.92×10^3eV，需要转化)
解得u<60V(这里需要说明这里其实正负60之间，也就是向上或向下偏的问题)
所以题目转化为怎么使极板的电势差在60以内，
上面电阻1,2之间电势是100V，
所以只要控制3,4之间在40欧-160之间就可以了
当电阻3等于75欧时，3,4间电势为40，当电阻等于1200欧时，3,4间电势为160V，
所以电阻3电阻取值在75-1200之间！

回答上面这位1ev表示1个电子经过1V加速。
所以上面是1920电压加速

Answer 2

我觉得数据有问题，尤其是板长和初动能

由Eko=0.5*m*vo^2，得vo^2=2Eko/m
又有：t=L/vo，a=Ee/m，U=Ed
偏移量y=0.5*d=0.5*a*t^2，代入公式及数据，所得两板间的最大电压U的数量级是20，远大于电动势200V，所以无论R3取什么样的数值都可以。

追问

那个，这个是高考考题，数据不会有问题的。。。

追答

- -b 不可能 我那个思路是正确的，代入数据得出两板间电势差为3.75*10^20V

那就换个方法：
假设电子初速度为vo，则t=8*10^(-3)/vo，假如电子可以擦着办的边缘出场，则偏移量为0.5*10^(-3)m，则应有0.5*10^(-3)=0.5*a*t^2，则有a=vo^2/[64*10^(-3)]
在竖直方向上，有等式vy^2-0=2*a*0.5*10^(-3)，带入a=vo^2/[64*10^(-3)]，解得vo=8vy，vy为电子出场的竖直方向上的速度
由电子动能公式Ek=U*e=0.5*m*vo^2可知，Uo=32U'，而Uo=Eko/e=1.2*10^22V，故U'=3.75*10^20V
还是这个数啊

如果电子动能就是1.92×10^3eV的话，那加速电压太牛了，数量级22，特高压电网的电压是1000KV，数量级6，你想想这差了多少

回sdisif：
啊对 闲了两个多月我大脑都生锈了汗- -b

这样的话，初始加速电压为1920V，因为Uo=32U'，所以目标电压U'最大应该是60V，即A、B点间的电势差的最大值，A点与电源电势差为100V，那么B点就应为40~160
40时，R3/(R3+R4)=40/200，解得R3=75Ω
160时，R3/（R3+R4）=160/200，解得R3=1200Ω
所以R3取值范围是75~120oΩ

Answer 3

你的图怎吗穿的。
平抛运动

追问

就是水平射入啊，进去之后收电场力自然会偏转啊。