一束电子流在经U=5000V的加速电压加速后,在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场,如图所示,若两板间距d=1.0cm,板长l=5.0cm,那么,要使电子能从平行板间的边缘飞出,两个极板上

一束电子流在经U=5000V的加速电压加速后,在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场,如图所示,若两板间距d=1.0cm,板长l=5.0cm,那么,要使电子能从平行板间的边缘飞出,两个极板上最多能加多大电压?(  )
A. 40 V
B. 400 V
C. 4000V
D. 电子质量和电荷量未知,无法计算
物理人气:138 ℃时间:2019-08-22 18:31:32
优质解答
电子的加速过程,由动能定理得:eU=
1
2
m
v20
.①
进入偏转电场,电子在平行于板面的方向上做匀速直线运动:l=υ0t.②
在垂直于极板的方向做初速度为零的匀加速直线运动,根据牛顿第二定律得:
   a=
eU′
md
 ③
偏转距离:y=
1
2
at2
 ④
联立①②③④得:y=
U′l2
4dU
 ⑤
要使电子能从平行板间的边缘飞出的条件为:y≤
d
2
.⑥
则得,
U′l2
4dU
d
2

解得,U′≤
2d2
l2
U
=
12
52
×5000V
=400V
所以两个极板上最多能加多大电压为400V.
故选:B
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