Question

已知電子的質(zhì)量m=9.1×10^-31 kg，電荷量e=1.6×10^-19 C，它以初速度v₀=3.0×10⁶ m/s 沿著與場(chǎng)強(qiáng)垂直的方向射入寬度l=6.0×10^-2 m的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)大小為E=2×10³ N/C，方向如圖18-1-9所示.求：

圖18-1-9

（1）電子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間；

（2）電子射離電場(chǎng)時(shí)速度的大小和方向；

（3）電子飛離電場(chǎng)時(shí)發(fā)生的側(cè)移量y.

Answer 1

解析：（1）電子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t==2.0×10^-8 s.

（2）電子在電場(chǎng)中只受電場(chǎng)力作用，沿電場(chǎng)方向加速度

a=m/s²=3.5×10¹⁴ m/s²

電子射離電場(chǎng)時(shí)沿電場(chǎng)方向的速度分量v′=at=3.5×10¹⁴×2.0×10^-8 m/s=7.0×10⁶ m/s

電子射離電場(chǎng)時(shí)速度大小為v_t=m/s=7.6×10⁶ m/s

偏轉(zhuǎn)角的正切值tanθ==2.33

偏轉(zhuǎn)角θ=arctan2.33=66.8°.

（3）偏轉(zhuǎn)的側(cè)移量y=at²=×3.5×10¹⁴×(2.0×10^-8)² m=7.0×10^-2 m.

答案：（1）2.0×10^-8 s  (2)7.6×10⁶ m/s  速度方向偏離原方向66.8°  （3）7.0×10^-2 m