9.(2008上海物理23).如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图.在Oxy平面的ABCD区域内,存在两个场强大小均为E的匀强电场Ⅰ和Ⅱ,两电场的边界均是边长为L的正方形(不计电子所受重力)。

(1)在该区域AB边的中点处由静止释放电子,求电子离开ABCD区域的位置.

(2)在电场Ⅰ区域内适当位置由静止释放电子,电子恰能从ABCD区域左下角D处离开,求所有释放点的位置.

(3)若将左侧电场Ⅱ整体水平向右移动L/n(n≥1),仍使电子从ABCD区域左下角D处离开(D不随电场移动),求在电场Ⅰ区域内由静止释放电子的所有位置。

解析:(1)设电子的质量为m,电量为e,电子在电场I中做匀加速直线运动,出区域I时的为v0,此后电场II做类平抛运动,假设电子从CD边射出,出射点纵坐标为y,有

解得y=,所以原假设成立,即电子离开ABCD区域的位置坐标为(-2L,)

(2)设释放点在电场区域I中,其坐标为(x,y),在电场I中电子被加速到v1,然后进入电场II做类平抛运动,并从D点离开,有

       

       

解得xy=,即在电场I区域内满足议程的点即为所求位置。

(3)设电子从(x,y)点释放,在电场I中加速到v2,进入电场II后做类平抛运动,在高度为y′处离开电场II时的情景与(2)中类似,然后电子做匀速直线运动,经过D点,则有

    

解得,即在电场I区域内满足议程的点即为所求位置

 0  399933  399941  399947  399951  399957  399959  399963  399969  399971  399977  399983  399987  399989  399993  399999  400001  400007  400011  400013  400017  400019  400023  400025  400027  400028  400029  400031  400032  400033  400035  400037  400041  400043  400047  400049  400053  400059  400061  400067  400071  400073  400077  400083  400089  400091  400097  400101  400103  400109  400113  400119  400127  447090 

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网