题目内容
【题目】如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图。在平面的第一象限内存在以x轴、y轴及双曲线的一段(,)为边界的匀强电场区域Ⅰ;在第二象限存在的匀强电场区域Ⅱ。两电场场强大小均为E。将一电子从电场区域Ⅰ的边界B点处由静止释放。已知电子的电量为e,质量为m,不计电子所受重力,求:
(1)电子刚进入区域Ⅱ时速度vc的大小;
(2)电子离开CNPO区域时的坐标。
【答案】(1)(2)(-L,0)
【解析】
试题分析:(1)设B点的横坐标为xB,由双曲线方程有:
………………①
………………②
电子在电场力作用下加速经过场区Ⅰ后到达C,由动能定理有:
………………③
联解①②③得:
………………④
(2)假设电子在经过场区Ⅱ从N、P间离开电场,在电场区Ⅱ中运动时间为t,则由运动的合成和分解有:
x方向: ………………⑤
y方向: ………………⑥
………………⑦
联解④⑤⑥⑦得: ………………⑧
即电子恰从P点飞出场区Ⅱ,故其坐标为(-L,0)………………⑨
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