Question

实验表明，炽热的金属丝可以发射电子，在图中，从炽热的金属丝射出的电子流，经电场加速后进入偏转电场．

实验表明，炽热的金属丝可以发射电子，在图中，从炽热的金属丝射出的电子流，经电场加速后进入偏转电场．已知加速电极间的电压是2500V，偏转电极间的电压是2.0V，偏转电极长6厘米，相距0.2厘米，电子的质量是0.91×10-30kg，电子重力不计，求：（1）电子离开加速电场时的速度大小．（2）电子离开偏转电场时的速度大小和方向．

Answer 1

解答：解：（1）在加速电场中，由动能定理得  qU＝

1

2

mv2
得v＝

2qU m

＝

2×1.6×10?19×2500 0.91×10?30

m/s=3.0×10⁷ m/s．
（2）在偏转电场中，由v_⊥=at，
a＝

F

m

＝

qU′

md

＝

1.6×10?19×2.0

0.91×10?30×0.002

m/s2＝1.76×1014m/s2，
t＝

l

v

＝

0.06

3.0×107

s＝2×10?9s
得：
vy＝at＝1.76×1014×2×10?9＝3.52×105 m/s．
电子离开偏转电场时的速度大小：vt＝

v2+ v 2 y

≈3.03×107m/s
电子离开偏转电场时的速度方向：tanθ＝

vy

v

＝0.017
答：（1）电子离开加速电场时的速度是3.0×10⁷ m/s．
（2）电子离开偏转电场时的速度是3.03×10⁷ m/s．电子离开偏转电场时的速度方向：tanθ＝

vy

v

＝0.017．