1000eV的電子流在兩極板中央斜向上方進(jìn)入勻強(qiáng)電場,電場方向豎直向上,它的初速度與水平方向夾角為30°,如圖8-18。為了使電子不打到上面的金屬板上,應(yīng)該在兩金屬板上加多大電壓U?
【錯(cuò)解分析】錯(cuò)解:
電子流在勻強(qiáng)電場中做類似斜拋運(yùn)動(dòng),設(shè)進(jìn)入電場時(shí)初速度為v0,
因?yàn)殡娮恿髟陔妶鲋惺艿截Q直向下電場力作用,動(dòng)能減少。欲使電子剛好打不到金屬板上有Vr=0,此時(shí)電子流動(dòng)能
電子流在電場中受到電場力作用,電場力對(duì)電子做功We= Fes = eEs其中s必是力的方向上位移,即d/2,所以We=eU,U是對(duì)應(yīng)沿d方向電勢降落。則電子從C到A,應(yīng)對(duì)應(yīng)We=eUAC,故上面解法是錯(cuò)誤的。
【正確解答】
電子流在勻強(qiáng)電場中做類似斜拋運(yùn)動(dòng),欲使電子剛好不打金屬板上,則必須使電子在d/2內(nèi)豎直方向分速度減小到零,設(shè)此時(shí)加在兩板間的電壓為U,在電子流由C到A途中,
電場力做功We=EUAC,由動(dòng)能定理
至少應(yīng)加500V電壓,電子才打不到上面金屬板上!
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