水平放置的平行板電容器,兩板間的電壓為2000V,一初動能為1000eV的電子,從電容器邊緣距兩板等遠處以v0...

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問題詳情:

水平放置的平行板電容器,兩板間的電壓為2000V,一初動能為1000eV的電子,從電容器邊緣距兩板等遠處以v0沿水平方向進入電容器,飛出時恰好從一板的另一端邊緣擦過,電子的質量為9.1×10﹣31kg.求:

(1)電子飛出電場時的速度大小;

(2)電子飛出電場時速度方向與水平方向的夾角.

【回答】

考點:  帶電粒子在勻強電場中的運動.

專題:  帶電粒子在電場中的運動專題.

分析:  (1)粒子在電場中運動的過程中只有電場力做功,根據動能定理即可求出速度;

(2)粒子的合速度與初速度之間滿足:cosθ=水平放置的平行板電容器,兩板間的電壓為2000V,一初動能為1000eV的電子,從電容器邊緣距兩板等遠處以v0...

解答:  解:(1)粒子在電場中運動的過程中只有電場力做功,則:Ek0+e•水平放置的平行板電容器,兩板間的電壓為2000V,一初動能為1000eV的電子,從電容器邊緣距兩板等遠處以v0... 第2張=水平放置的平行板電容器,兩板間的電壓為2000V,一初動能為1000eV的電子,從電容器邊緣距兩板等遠處以v0... 第3張mv2

所以:v=水平放置的平行板電容器,兩板間的電壓為2000V,一初動能為1000eV的電子,從電容器邊緣距兩板等遠處以v0... 第4張

代入解得 v=2.67×107m/s

(2)電子的初速度:Ek0=水平放置的平行板電容器,兩板間的電壓為2000V,一初動能為1000eV的電子,從電容器邊緣距兩板等遠處以v0... 第5張

解得 v0=水平放置的平行板電容器,兩板間的電壓為2000V,一初動能為1000eV的電子,從電容器邊緣距兩板等遠處以v0... 第6張=水平放置的平行板電容器,兩板間的電壓為2000V,一初動能為1000eV的電子,從電容器邊緣距兩板等遠處以v0... 第7張=1.89×107m/s

電子飛出電場時速度方向與水平方向的夾角:cosθ=水平放置的平行板電容器,兩板間的電壓為2000V,一初動能為1000eV的電子,從電容器邊緣距兩板等遠處以v0... 第8張=水平放置的平行板電容器,兩板間的電壓為2000V,一初動能為1000eV的電子,從電容器邊緣距兩板等遠處以v0... 第9張=0.71

得 θ=45°

答:

(1)電子飛出電場時的速度大小是2.67×107m/s;

(2)電子飛出電場時速度方向與水平方向的夾角是45°.

點評:  帶電粒子在勻強電場中類平拋運動的類型,研究方法與平拋運動相似,採用運動的分解法,由動能定理和運動學公式結合進行求解.

知識點:帶電粒子在電場中的運動

題型:計算

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