题目内容
【题目】电学中有些仪器经常用到下述电子运动的物理原理．某一水平面内有一直角坐标系xOy，x=0和x=L=10cm的区间内有一沿x轴负方向的有理想边界的匀强电场E1=1.0×104V/m，x=L和x=3L的区间内有一沿y轴负方向的有理想边界的匀强电场E2=1.0×104V/m，一电子（为了计算简单，比荷取
=2×1011C/kg）从直角坐标系xOy的坐标原点O以很小的速度进入匀强电场E1，计算时不计此速度且只考虑xOy平面内的运动．求：
（1）电子从O点进入到离开x=3L处的电场所需的时间；
（2）电子离开x=3L处的电场时的y坐标．
【答案】（1）电子从O点进入到离开x=3L处的电场所需的时间是2×10﹣8s；
（2）电子离开x=3L处的电场时的y坐标是0.1m
【解析】
试题（1）电子在E1中匀加速直线运动，由速度时间公式求出在E1中运动时间t1，在E2做类平抛运动，由水平方向匀速直线运动规律求出运动时间t2，t=t1+t2；
（2）电子在E2中做类平抛运动，竖直方向分运动为匀加速直线运动，位移时间公式求出竖直方向位移，即可得出y坐标．
解：（1）设电子离开x=L的位置为P点，离开x=3L的位置为Q点，则：
vP=
代入数据得：vP=2×107m/s
电子从O点运动到P点：
代入数据得：t1=10﹣8s
电子从P点运动到Q点：
t2=
=10﹣8s
所以总时间为t=t1+t2=2×10﹣8s
（2）电子运动到Q点时：yQ=
代入数据得：yQ=0.1m
答：（1）电子从O点进入到离开x=3L处的电场所需的时间是2×10﹣8s；
（2）电子离开x=3L处的电场时的y坐标是0.1m
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