题目内容
如图所示,在xOy平面上第Ⅰ象限内有平行于y轴的有界匀强电场,方向如图所示.y轴上一点P的坐标为(0,y0),有一电子以垂直于y轴的初速度v0从P点垂直射入电场中,当匀强电场的场强为E1时,电子从A点射出,A点坐标为(xA,0),当场强为E2时,电子从B点射出,B点坐标为(xB,0).已知电
子的电荷量为e,质量为m,不计电子的重力,E1、E2未知.
(1)求匀强电场的场强E1、E2之比;
(2)若在第Ⅳ象限过Q点放一张垂直于xOy平面的感光胶片,Q点的坐标为(0,-y0),求感光胶片上曝光点的横坐标xA′、xB′之比.
子的电荷量为e,质量为m,不计电子的重力,E1、E2未知.
(1)求匀强电场的场强E1、E2之比;
(2)若在第Ⅳ象限过Q点放一张垂直于xOy平面的感光胶片,Q点的坐标为(0,-y0),求感光胶片上曝光点的横坐标xA′、xB′之比.
(1)当电场强度为E1时:
则有xA=v0t1,
y0=
t12
当电场强度为E2时:
xB=v0t2,
y0=
t22
解得:
=
(2)设电场强度为E1时,电子射出电场时的偏转角为θ1
tanθ1=
则有vy1=
t1
xA′=
+xA=
xA
设电场强度为E2时,电子射出电场时的偏转角为θ2,
则有tanθ2=
因vy2=
t2
所以
=
+xB=
xB
解得:
=
答:(1)匀强电场的场强E1、E2之比为
:
;
(2)感光胶片上曝光点的横坐标xA′、xB′之比为xA:xB.
则有xA=v0t1,
y0=
| eE1 |
| 2m |
当电场强度为E2时:
xB=v0t2,
y0=
| eE2 |
| 2m |
解得:
| E1 |
| E2 |
| ||
|
(2)设电场强度为E1时,电子射出电场时的偏转角为θ1
tanθ1=
| vy1 |
| v0 |
则有vy1=
| eE1 |
| m |
xA′=
| y0 |
| tanθ1 |
| 3 |
| 2 |
设电场强度为E2时,电子射出电场时的偏转角为θ2,
则有tanθ2=
| vy2 |
| v0 |
因vy2=
| eE2 |
| m |
所以
| x | ′B |
| y0 |
| tanθ2 |
| 3 |
| 2 |
解得:
| ||
|
| xA |
| xB |
答:(1)匀强电场的场强E1、E2之比为
| x | 2B |
| x | 2A |
(2)感光胶片上曝光点的横坐标xA′、xB′之比为xA:xB.
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