物理带电粒子在电场中的运动

来源：学生作业帮编辑：作业帮分类：物理作业时间：2024/10/04 19:55:06

物理带电粒子在电场中的运动
一束电子流（初速度忽略）在U1=200V的电压作用下得到一定速度后垂直于平行板间的匀强电场飞入两板间的中央,如图.若平行板间的距离d=1cm,板长l=5cm,问至少在平行板上加多大电压U2才能使电子不再飞出平行板?

设板间电压为U2时,粒子刚好从极板端点擦边飞出（此为临界条件）
在第一个电场中,由加速方程：
U1*q=0.5mv^2 （^表示乘方,此方程也可看作动能定理）
由于是电子流,所以q=1.6*10^(-19)库仑 m=9.1*10^(-31)千克
在第二个电场中,粒子做类平抛运动.它在水平方向上的位移为l,在竖直方向上的位移为0.5d.设极板间场强为E,
则E=U2/d
E*q=ma（牛顿第二定律）
l=v*t
0.5d=0.5a*t^2
由以上五个方程联立可得：U2=2U1*d^2/(l^2)
把数据代入上式可得：U2=16V
所以当U2大于16V时,不会飞出极板

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