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,MN为电场的理想边界,场强大小为E1,ON=d.在第二象限内充满一个沿x轴负方向的匀强电场,场强大小为E2.电子从y轴上的A点以初速度v0沿x轴负方向射入第二象限区域,它到达的最左端为图中的B点,之后返回第一象限,且从MN上的P点离开.已知A点坐标为(0,h).电子的电量为e,质量为m,电子的重力忽略不计,求:
(1)电子从A点到B点所用的时间;
(2)P点的坐标;
(3)电子经过x轴时离坐标原点O的距离.
【答案】(1)(2)(d, )(3)
【解析】试题分析:(1)从A到B的过程中,加速度大小为,
由速度公式得:0=v0-at,
解得: ;
(2)电子从A运动到B,然后沿原路返回A点时的速度大小仍是v0,
在第一象限的电场中,电子做类平抛运动,则:
电子电场E1中的运动时间为:
射出P点时竖直方向的分位移为 y=a1t12
又根据牛顿第二定律得:
解得;
所以P点的坐标为(d, );
(3)电子到达P点时,竖直分速度为:
电子离开电场后水平、竖直方向上都做匀速运动,水平方向有:△x=v0t2
竖直方向有:h-y=vyt2
电子经过x轴时离坐标原点O的距离 x=d+△x
解得;
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