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

解:(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=
设电子在电场中的运动时间为t,则有L=v0t,L=at2
解得:v0
①当v0时,电子从电场的下边界射出电场
射出电场时的动能Ekmv02+eEL
②当v0时,电子从电场的右边界射出电场
射出电场时沿电场方向的位移y=at2
射出电场时的动能Ekmv02+eEymv02
(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
解得:v0

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“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…”主要考查了你对  【带电粒子在电场中的偏转】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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