Question

【题目】如图所示，在平面的第一象限，存在以轴、轴、直线及直线为边界的匀强电场区域I，电场强度大小为E，方向水平向右；在第二象限存在以轴、轴、及边界的匀强电场区域II，电场方向竖直向上.一电子(电荷量大小为e，质量为m，不计重力)从B点处静止释放，恰好从N点离开电场区域II.

(1)求电子通过C点时的速度大小；

(2)求电场区域II中的电场强度的大小.

(3)电子由电场区域I中某点静止释放，从电场域II的边界NO离开，且出射速度的方向与轴负方向成53°角，求释放点的位置应满足的条件(sin53°=0.8，cos53°=0.6).

Answer 1

【答案】(1) (2) (3) 电子的释放点在一条直线段上，即y=x（0<x<2L）

【解析】

（1）从B到C，依题意有

解得

（2）电子从C点进入电场区域Ⅱ，在区域Ⅱ中电子做类平拋运动，如图所示.

x轴方向：

3L=vC·t

y轴方向：

联立两式结合

解得

（3）电子由电场区域Ⅰ中某点P（x，y）静止释放、经Q点进入电场区域Ⅱ，并从R点离开，设vR与边界NO的夹角为θR. 于是有

，

由题意易得

联立以上各式并带入数据得

y=x

故电子的释放点在一条直线段上，即

y=x（0<x<2L）