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，电子重力忽略不计。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tan θ；

(3)电子打到屏上的点P′到点O的距离y。

【答案】(1) （2）（3）3L

【解析】(1)电子在电场 中做初速度为零的匀加速直线运动,设加速度为,时间为 ,
由牛顿第二定律得:
①
由 得: ②
电子进入电场时的速度为:
③
进入电场 到屏水平方向做匀速直线运动,时间为:
④
电子从释放到打到屏上所用的时间为:
⑤
联立①⑤求计算得出: ;
(2)设粒子射出电场时平行电场方向的速度为
由牛顿第二定律得:
电子进入电场时的加速度为: ⑥
⑦
⑧
电子刚射出电场时的速度方向与AO连线夹角的正切值为;
⑨
联立①②③⑥⑦⑧⑨得: ⑩
(3)带电粒子在电场中的运动轨迹如图所示:

设电子打到屏上的点P到O点的距离y,
根据上图有几何关系得:
(11)
联立⑩(11)得:

综上所述本题的答案是：
(1)电子从释放到打到屏上所用的时间为: ;
(2)电子刚射出电场 时的速度方向与AO连线夹角的正切值;
(3)电子打到屏上的点P到O点的距离为.

练习册系列答案
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B. 斜面体C受到水平面的摩擦力一定为零

C. 斜面体C有沿地面向右滑动的趋势，一定受到地面向左的摩擦力

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C.它们的周期之比TA：TB=3：2
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A.a点与b点的线速度大小相等
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C.b点与d点的向心加速度大小相等
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B. 若Q1和Q2是等量异种电荷，则C、D两点电场强度和电势均相同

C. 若Q1和Q2是等量同种电荷，则C、D两点电场强度和电势均不相同

D. 若Q1和Q2是等量同种电荷，则C、D两点电场强度和电势均相同

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C. 物块上升的最大高度为

D. 速度v不能超过

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