Question

（8分）有一平行板電容器，內(nèi)部為真空，兩個(gè)極板的間距為，極板長(zhǎng)為L(zhǎng)，極板間有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，U為兩極板間的電壓，電子從極板左端的正中央以初速度射入，其方向平行于極板，并打在極板上的D點(diǎn)，如圖所示。電子的電荷量用e表示，質(zhì)量用表示，重力不計(jì)�；卮鹣旅鎲栴}（用字母表示結(jié)果）：

（1）求電子打到D點(diǎn)的動(dòng)能；

（2）電子的初速必須大于何值，電子才能飛出極板。

 

Answer 1

【答案】

（1）   （2）

【解析】

試題分析：（1）設(shè)電子打到D點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為E_k，由動(dòng)能定理可得：

                ①（2分）

由①式解得：                 ②（1分）

（2）設(shè)電子剛好打到極板邊緣時(shí)的速度為v，電子在平行板電容器間做類平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)其在豎直方向的加速度為a，在電場(chǎng)中的飛行時(shí)間為t，則由電場(chǎng)力及牛頓第二定律平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可得：③（1分）

       ④（1分），

            ⑤（1分）

由③④⑤式聯(lián)立解得：   （1分）

所以電子要逸出電容器，必有：  （1分）

考點(diǎn)：帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)