如图所示,在长为2L、宽为L的ABCD区域内有一半的空间存在场强为E、方向平行于BC边的匀强电场,现有一个质量为m,电量为e的电子,以平行于AB边的速度v0从区域的左上角A点射入
◎ 题目
如图所示,在长为2L、宽为L的ABCD区域内有一半的空间存在场强为E、方向平行于BC边的匀强电场,现有一个质量为m,电量为e的电子,以平行于AB边的速度v0从区域的左上角A点射入该区域,不计电子所受的重力,则: (1)当无电场的区域位于左侧时(如图甲),求电子射出ABCD区域时的动能; (2)当无电场区域的左边界距AD的距离为x时(如图乙),要使这个电子能从区域的右下角的C点射出,电子的初速度v0应满足什么条件. |
◎ 答案
(1)电子先做匀速运动,进入电场后做类平抛运动,设电子恰好从C点射出电场. 电子在电场中运动的加速度a=
设电子恰好从C点射出电场时在电场中的运动时间为t,则有 L=v0t,L=
解得:v0=
讨论: ①当v0≤
②v0>
射出电场时的动能 Ek=
(2)电子先做类平抛运动,接着做匀速直线运动,最后做类斜下抛运动. 设电子整个运动时间为t1,则有 2L=v0t1 L= |