Question

如圖所示，在空間中取直角坐標系Oxy，在第一象限內平行于y軸的虛線MN與y軸距離為d，從y軸到MN之間的區(qū)域充滿一個沿y軸正方向的勻強電場，場強大小為E。初速度可以忽略的電子經(jīng)過另一個電勢差為U的電場加速后，從y軸上的A點以平行于x軸的方向射入第一象限區(qū)域，A點坐標為（0，h）。已知電子的電量為e，質量為m，加速電場的電勢差，電子的重力忽略不計，求：

（1）電子從A點進入電場到離開該電場區(qū)域所經(jīng)歷的時間t和離開電場區(qū)域時的速度v；
（2）電子經(jīng)過x軸時離坐標原點O的距離l。

Answer 1

（1）（2）

解析試題分析：（1）由        得電子進入偏轉電場區(qū)域的初速度     …… (1分)
設電子從MN離開，則電子從A點進入到離開勻強電場區(qū)域的時間；…… (1分)
    …… (1分)
因為加速電場的電勢差， 說明y＜h，說明以上假設正確     …… (1分)
所以       …… (1分)
離開時的速度      …… (1分)
（2）設電子離開電場后經(jīng)過時間t’到達x軸，在x軸方向上的位移為x’，則
x’＝v₀t’ ，  (2分)
則    …… (2分)
代入解得           …… (2分)
考點：帶電粒子在勻強電場中的運動；電勢差．
點評：解決本題的關鍵理清帶電粒子的運動過程，先在加速電場中做加速運動，然后做類平拋運動，最后做勻速直線運動．在處理粒子運動時將類平拋運動和勻速直線運動都分解為水平方向和豎直方向．