题目内容
【题目】在空间中取坐标系Oxy,在第一象限内平行于y轴的虚线MN与y轴距离为d,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,如图所示.一电子从静止开始经电压U加速后,从y轴上的A点以平行于x轴的方向射入第一象限区域,A点与原点O的距离为h.不计电子的重力.
(1)若电子恰好从N点经过x轴,求匀强电场的电场强度大小E0;
(2)匀强电场的电场强度E大小不同,电子经过x轴时的坐标也不同.试求电子经过x轴时的x坐标与电场强度E的关系.
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【答案】(1)
(2)
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【解析】
本题考查电子在电场中的受力及运动
设电子的电荷量为e、质量为m,电子经过电场加速后获得速度v0.则
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(1)电子从A点运动到N点,有
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联立解得电场强度大小
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(2)讨论两种情况:
①当
时,电子从电场内经过x轴,有
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联立解得x坐标与电场强度E的关系为
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②当
时,电子先离开电场,之后再经过x轴在电场内运动时间为t1,有
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在电场外运动时间为t2,电子做匀速直线运动,有
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联立解得x坐标与电场强度E的关系为
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