问题 问答题

如图所示,在空间中直角坐标系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,场强大小为E。初速度可以忽略的电子经过另一个电势差为U的电场加速后,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点坐标为(0,h)。已知电子的电量为e,质量为m,加速电场的电势差U> ,电子的重力忽略不计,求:

  (1)电子从A点进入电场到离开该电场区域所经历的时间t和离开电场区域时的速度v的大小;

(2)电子经过x轴时离坐标原点O的距离l

答案

(1)(2)

(1)由动能定理得:          (1) 3分

电子进入偏转电场区域的初速度:

设电子从MN离开,则电子从A点进入到离开匀强电场区域的时间:

                       (2)  2分

                       (3)   2分

因为加速电场的电势差U>, 说明y<h,说明以上假设正确     2分

所以: (4)    2分

离开电场时的速度v=(5)   2分

(2)设电子离开电场后经过时间轴方向上的位移为,则

                                     (6) 1分

                    (7) 1分

                     (8) 2分

代入解得:                     (9)  2分

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