Question

【題目】如圖所示，電子由靜止行始經(jīng)加速電場(chǎng)加速后．沿平行于板面的方向射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，并從另一側(cè)射出．已知電子質(zhì)量為m，電荷量為，加速電場(chǎng)電壓為，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)可看做勻強(qiáng)電場(chǎng)，極板間電壓為，極板長(zhǎng)度為，板間距為．

（1）忽略電子所受重力，求電子射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)初速度和從電場(chǎng)射出時(shí)沿垂直板面方向的偏轉(zhuǎn)距離；

（2）分析物理量的數(shù)量級(jí)，是解決物理問題的常用方法．在解決（1）問時(shí)忽略了電子所受重力，請(qǐng)利用下列數(shù)據(jù)分析說明其原因．已知， ， ， ， ．

（3）極板間既有電場(chǎng)也有重力場(chǎng)．電勢(shì)反映了靜電場(chǎng)各點(diǎn)的能的性質(zhì)，請(qǐng)寫出電勢(shì)的定義式．類比電勢(shì)的定義方法，在重力場(chǎng)中建立“重力勢(shì)”的概念，并簡(jiǎn)要說明電勢(shì)和“重力勢(shì)”的共同特點(diǎn)．

Answer 1

【答案】（1）（2）（3）

【解析】試題分析：（1）根據(jù)功和能的關(guān)系，有

電子射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的初速度

在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中，電子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間

偏轉(zhuǎn)距離

（2）考慮電子所受重力和電場(chǎng)力的數(shù)量級(jí)，有

重力

電場(chǎng)力

由于，因此不需要考慮電子所受重力

（3）電場(chǎng)中某點(diǎn)電勢(shì)定義為電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能與其電荷量q的比值，即

由于重力做功與路徑無關(guān)，可以類比靜電場(chǎng)電勢(shì)的定義，將重力場(chǎng)中物體在某點(diǎn)的重力勢(shì)能與其質(zhì)量m的比值，叫做“重力勢(shì)”，即

電勢(shì)和重力勢(shì)都是反映場(chǎng)的能的性質(zhì)的物理量，僅由場(chǎng)自身的因素決定