Question

【題目】如圖所示，虛線左側有一場強為E1=E的勻強電場，在兩條平行的虛線MN和PQ之間存在著寬為L、電場強度為E2 =2E的勻強電場，在虛線PQ右側距PQ為L處有一與電場E2平行的屏�，F(xiàn)將一電子（電荷量為e，質量為m，重力不計）無初速度地放入電場E1中的A點，最后電子打在右側的屏上，A點到MN的距離為，AO連線與屏垂直，垂足為O，求：

(1)電子從釋放到打到屏上所用的時間；

(2)電子剛射出電場E2時的速度方向與AO連線夾角的正切值；

(3)電子打到屏上的點到點O的距離x。

Answer 1

【答案】(1)；(2)2；(3)3L

【解析】

(1)從A點到MN的過程中，由動能定理得

解得

電子在電場E1中做初速度為零的勻加速直線運動，設加速度為a1，時間為t1，由牛頓第二定律和運動學公式得

則時間t1為

從MN到屏的過程中運動的時間為

運動的總時間為

(2)設電子射出電場E2時沿平行電場線方向的速度為vy，根據(jù)牛頓第二定律得，電子在電場中的加速度為

運動時間為

則豎直方向速度為

所以夾角為

(3)如圖

電子離開電場E2后，將速度方向反向延長交于E2場的中點，由幾何關系知

解得