题目内容
【题目】如图所示虚线MN左侧有一场强为E1=E的匀强电场,在两条平行的虚线MN和PQ之间存在着宽为L、电场强度为E2=2E的匀强电场,在虚线PQ右侧相距为L处有一与电场E2平行的屏。现将一电子(电荷量为e,质量为m)无初速度地放入电场E1中的A点,最后电子打在右侧的屏上,AO连线与屏垂直,垂足为O,求:
(1)电子从释放到打到屏上所用的时间;
(2)电子刚射出电场E2时的速度方向与AO连线夹角θ的正切值tanθ;
(3)电子打到屏上的点P′到点O的距离X。
【答案】(1)3;(2)2;(3)3L
【解析】
(1)电子在电场E1中做初速度为零的匀加速直线运动,设加速度为a1,时间为t1,由牛顿第二定律和运动学公式得:
v1=a1t1
运动的总时间为
.
(2)设电子射出电场E2时沿平行电场线方向的速度为vy,根据牛顿第二定律得,电子在电场中的加速度为
vy=a2t3
解得
tanθ=2.
(3)如图,设电子在电场中的偏转距离为x1
解得
x=x1+x2=3L.
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