如图所示装置，真空中有三个电极：发射电子的阴极：其电势φk=-182V；栅网：能让电子由其间穿过，电势φg=0；反射电板电势为φr=-250V．与栅网的距离d=4mm．设各电极间的电场是均匀的，从阴

Question

如图所示装置，真空中有三个电极：发射电子的阴极：其电势φ_k=-182V；栅网：能让电子由其间穿过，电势φ_g=0；反射电板电势为φ_r=-250V．与栅网的距离d=4mm．设各电极间的电场是均匀的，从阴极发射的电子初速度为零，电子所受重力可以忽略，已知电子质量是0.91×10^-30kg，电荷量e=1.6×10^-19C，设某时刻有一电子穿过栅网飞向反射极，问它经过多少时间后再到栅网？

Answer 1

因为|φ_k|＜|φ_r|，所以电子穿过栅网，末到反射电板就返回．
电子从阴极到栅网的过程中，根据动能定理，电场力做的功等于电子动能的变化故有：
e（φ_g-φ_k）=(1)/(2)mv2−0
得电子速度v=√((2e(φg−φk))/(m))
当电子穿过栅网进入反射板电场时，受到的电场力
F=qE=q(u)/(d)=e(φg−φr)/(d)
电子产生的加速度为：a=(F)/(m)=e(φg−φr)/(md)
根据受力特点，电子进入反射电场后做匀变速直线运动，电子回到栅网时所需要时间：
t=(2v)/(a)=(2√((2e(φg−φk))/(m)))/(e(φg−φr)/(md))代入数据得：t=1.5×10^-9s．
答：电子经过t=1.5×10^-9s再到栅网．