题目内容
【题目】如图所示,在空间中取直角坐标系xOy,在第一象限内平行于y轴的虚线MN与y轴距离为d,从y轴到MN之间的区域充满一个沿y轴正方向的匀强电场,场强大小为E。初速度可以忽略的电子经过另一个电势差为U的电场加速后,从y轴上的A点以平行于x轴的方向射入第一象限区域,A点坐标为(0,h)。已知电子的电量为e,质量为m,电子的重力忽略不计,求:
(1)电子进入偏转电场区域的初速度;
(2)电子离开电场时的位置坐标和速度(保证电子能在虚线MN上射出电场)。
【答案】(1) (2)坐标(d, ; ,速度与水平的夹角为,
【解析】(1)对电子的直线加速,根据动能定理有:
解得:
(2)电子在电场中做类平抛运动:水平方向:d=v0t
竖直方向:
加速度:
解得:
所以离开电场时的位置坐标为:
离开电场时竖直方向的分速度:
离开电场时的速度:
设离开电场时速度与水平方向的夹角为θ,θ的正切值:
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