水平放置的平行板电容器,两板间的电压为2000V,一初动能为1000eV的电子,从电容器边缘距两板等远处以v0...
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问题详情:
水平放置的平行板电容器,两板间的电压为2000V,一初动能为1000eV的电子,从电容器边缘距两板等远处以v0沿水平方向进入电容器,飞出时恰好从一板的另一端边缘擦过,电子的质量为9.1×10﹣31kg.求:
(1)电子飞出电场时的速度大小;
(2)电子飞出电场时速度方向与水平方向的夹角.
【回答】
考点: 带电粒子在匀强电场中的运动.
专题: 带电粒子在电场中的运动专题.
分析: (1)粒子在电场中运动的过程中只有电场力做功,根据动能定理即可求出速度;
(2)粒子的合速度与初速度之间满足:cosθ=.
解答: 解:(1)粒子在电场中运动的过程中只有电场力做功,则:Ek0+e•=mv2
所以:v=
代入解得 v=2.67×107m/s
(2)电子的初速度:Ek0=
解得 v0===1.89×107m/s
电子飞出电场时速度方向与水平方向的夹角:cosθ===0.71
得 θ=45°
答:
(1)电子飞出电场时的速度大小是2.67×107m/s;
(2)电子飞出电场时速度方向与水平方向的夹角是45°.
点评: 带电粒子在匀强电场中类平抛运动的类型,研究方法与平抛运动相似,采用运动的分解法,由动能定理和运动学公式结合进行求解.
知识点:带电粒子在电场中的运动
题型:计算题