Question

如圖所示，電容器兩極板水平放置，板長(zhǎng)L=0.4m,板間距離d=0.02m，接入如圖電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為E=200V，內(nèi)電阻r=5Ω，此時(shí)板間電壓為182V，一電子以v₀= 4×10⁷m/s的速度緊靠著下板水平射入電場(chǎng)。（1）通過(guò)計(jì)算說(shuō)明電子不能飛出電場(chǎng)（2）既不改變電容器，又能讓電子飛出電場(chǎng)的簡(jiǎn)單做法有                              。

（電子質(zhì)量電子電量為）

 

Answer 1

(1) 電子不能飛出電場(chǎng)(2) 增大R₁的電阻值

解析:

（1）帶電粒子在電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，

在電場(chǎng)受加速度           ①_{ˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉ}（1分）

設(shè)粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，則其豎直方向的位移為d，水平方向位移為x，則

            ②_{ˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉ}（1分）

                x=v₀t                 ③_{ˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉ}（2分）

由（1）、（2）、（3）式得：，代入數(shù)據(jù)得：x=0.2m。

∵x=0.2m<L=0.4m   ∴電子不能飛出電場(chǎng)_{ˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉ}（2分）

（2）不改變電容器，又能讓電子飛出電場(chǎng)的簡(jiǎn)單做法有：_{ˉˉˉˉˉˉˉ}（2分）

a：增大R₁的電阻值b、減小R₂的電阻值