题目内容
【题目】如图所示,虚线
左侧有一场强为
的匀强电场,在两条平行的虚线
和
之间存在着宽为
、电场强度为
的匀强电场,在虚线
右侧相距为
处有一与电场
平行的屏.现将一电子(电荷量为
,质量为
)无初速度地放入电场
中的
点(
点离两场边界距离为
),最后电子打在右侧的屏上,
连线与屏垂直,垂足为
,求:
![]()
(1)电子从释放到刚射出电场出
时的速度大小.
(2)电子刚射出电场
时的速度方向与
连线夹角
的正切值
.
(3)电子打到屏上的点
到点
的距离
.
【答案】(1)
(2)
(3)![]()
【解析】试题分析:(1)电子在左侧电场初速度为零的匀加速直线运动,根据动能定理求解射出加速电场的速度;在电场E2中做类平抛运动,速度偏转角为
;作出带电粒子的运动轨迹,根据几何关系可求得电子打到屏上的点P′到点O的距离.
(1)根据动能定理可得
,解得
.
(2)设电子射出电场
时沿平行电场线方向的速度为![]()
由牛顿第二定律得:电子进入电场E2时的加速度为:
,
, ![]()
电子刚射出电场
时的速度方向与AO连线夹角的正切值为; ![]()
联立得
;
(3)如图,设电子在电场中的偏转距离为
,
;
电子在电场离开电场后沿平行电场方向偏移距离为
, ![]()
故电子打到屏上的点
到点
的距离
.
![]()
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