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...
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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*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。
【回答】
解析 (1)电子在电场E1中做初速度为零的匀加速直线运动,设加速度为a1,时间为t1,由牛顿第二定律和运动学公式得:a1== 2分
=a1t 2分
v1=a1t1 2分
t2= 1分
运动的总时间为t=t1+t2=3 1分
(2)设电子*出电场E2时沿平行电场线方向的速度为vy,根据牛顿第二定律得,电子在电场中的加速度为
a2== 1分
t3= 1分
vy=a2t3 1分
tan θ= 2分
解得:tan θ=2 1分
(3)如图,设电子在电场中的偏转距离为y1,离开电场后沿平行电场方向偏移距离为y2
y1=a2t 2分
tan θ= 2分
解得x=y1+y2=3L 1分
知识点:静电场及其应用单元测试
题型:计算题
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