如圖所示在Oxy平面內(nèi)，存在兩個(gè)場(chǎng)強(qiáng)大小均為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)M和N．M電場(chǎng)的方向沿y軸正方向，右邊界是y軸，上邊界是一條直線，到x軸的距離為a，左邊界和下邊界都足夠遠(yuǎn)；N電場(chǎng)的方向沿x軸正方向，左邊界是y軸，上邊界是一條直線，到x軸的距離為a，右邊界是一條直線，到y(tǒng)軸的距離為a，下邊界足夠遠(yuǎn)．在x軸上坐標(biāo)為（-a，0）的A點(diǎn)有一粒子源向Oxy平面內(nèi)各個(gè)不同方向（不包括y軸正方向）發(fā)射不同速度大小的電子（不計(jì)電子所受重力，電子的質(zhì)量為m，電量為e）．求
（1）從粒子源射出后在電場(chǎng)中速度能為零的電子速度為零時(shí)的所有位置．
（2）從粒子源射出后在電場(chǎng)中速度能為零的電子從粒子源射出時(shí)的最小速度．

【答案】分析：粒子源向Oxy平面內(nèi)各個(gè)不同方向（不包括y軸正方向）發(fā)射不同速度大小的電子在左側(cè)的電場(chǎng)范圍內(nèi)，豎直方向的分速度可以是0，而水平方向的分速度不可能是0，所以當(dāng)電子的速度是0 時(shí)，粒子一定在右側(cè)的電場(chǎng)區(qū)域內(nèi)．根據(jù)速度的合成與分解的方法，和動(dòng)能定理可以解題．
解答：解：（1）電子進(jìn)入右側(cè)的電場(chǎng)前的豎直方向的分速度為0，即：
，
①
同理，電子在右側(cè)的電場(chǎng)中的水平方向的分速度為0時(shí)：
②
③
聯(lián)立①②③式解得：．
（2）電場(chǎng)力做功等于電子動(dòng)能的變化，得：
由
當(dāng)x=y時(shí)有最小值：v≥2eEa，此時(shí)方向與x軸45°角．
答：（1）從粒子源射出后在電場(chǎng)中速度能為零的電子速度為零時(shí)的所有位置．
（2）從粒子源射出后在電場(chǎng)中速度能為零的電子從粒子源射出時(shí)的最小速度v≥2eEa，此時(shí)方向與x軸45°角．
點(diǎn)評(píng)：該題中從粒子源射出后在電場(chǎng)中速度能為零的電子速度為零時(shí)x方向的分速度與y方向的分速度都是0是該題核心與解題的關(guān)鍵．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示在Oxy平面內(nèi)，存在兩個(gè)場(chǎng)強(qiáng)大小均為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)M和N．M電場(chǎng)的方向沿y軸正方向，右邊界是y軸，上邊界是一條直線，到x軸的距離為a，左邊界和下邊界都足夠遠(yuǎn)；N電場(chǎng)的方向沿x軸正方向，左邊界是y軸，上邊界是一條直線，到x軸的距離為a，右邊界是一條直線，到y(tǒng)軸的距離為a，下邊界足夠遠(yuǎn)．在x軸上坐標(biāo)為（-a，0）的A點(diǎn)有一粒子源向Oxy平面內(nèi)各個(gè)不同方向（不包括y軸正方向）發(fā)射不同速度大小的電子（不計(jì)電子所受重力，電子的質(zhì)量為m，電量為e）．求
（1）從粒子源射出后在電場(chǎng)中速度能為零的電子速度為零時(shí)的所有位置．
（2）從粒子源射出后在電場(chǎng)中速度能為零的電子從粒子源射出時(shí)的最小速度．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，帶電平行金屬板PQ和MN之間的距離為d；兩金屬板之間有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．如圖建立坐標(biāo)系，x軸平行于金屬板，與金屬板中心線重合，y軸垂直于金屬板．區(qū)域I的左邊界在y軸，右邊界與區(qū)域II的左邊界重合，且與y軸平行；區(qū)域II的左、右邊界平行．在區(qū)域I和區(qū)域II內(nèi)分別存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，區(qū)域I內(nèi)的磁場(chǎng)垂直于Oxy平面向外，區(qū)域II內(nèi)的磁場(chǎng)垂直于Oxy平面向里．一電子沿著x軸正向以速度v0射入平行板之間，在平行板間恰好沿著x軸正向做直線運(yùn)動(dòng)，并先后通過(guò)區(qū)域I和II．已知電子電量為e，質(zhì)量為m，區(qū)域I和區(qū)域II沿x軸方向?qū)挾染鶠椋挥?jì)電子重力．
（1）求兩金屬板之間電勢(shì)差U；
（2）求電子從區(qū)域II右邊界射出時(shí)，射出點(diǎn)的縱坐標(biāo)y；
（3）撤除區(qū)域I中的磁場(chǎng)而在其中加上沿x軸正向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，使得該電子剛好不能從區(qū)域II的右邊界飛出．求電子兩次經(jīng)過(guò)y軸的時(shí)間間隔t．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示在Oxy平面內(nèi)，存在兩個(gè)場(chǎng)強(qiáng)大小均為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)M和N．M電場(chǎng)的方向沿y軸正方向，右邊界是y軸，上邊界是一條直線，到x軸的距離為a，左邊界和下邊界都足夠遠(yuǎn)；N電場(chǎng)的方向沿x軸正方向，左邊界是y軸，上邊界是一條直線，到x軸的距離為a，右邊界是一條直線，到y(tǒng)軸的距離為a，下邊界足夠遠(yuǎn)．在x軸上坐標(biāo)為（-a，0）的A點(diǎn)有一粒子源向Oxy平面內(nèi)各個(gè)不同方向（不包括y軸正方向）發(fā)射不同速度大小的電子（不計(jì)電子所受重力，電子的質(zhì)量為m，電量為e）．求
（1）從粒子源射出后在電場(chǎng)中速度能為零的電子速度為零時(shí)的所有位置．
（2）從粒子源射出后在電場(chǎng)中速度能為零的電子從粒子源射出時(shí)的最小速度．
精英家教網(wǎng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，直角坐標(biāo)平面Oxy在豎直平面內(nèi)，y軸豎直向上，在第一象限內(nèi)分布著方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)(不包含y軸)，場(chǎng)強(qiáng)大小用E1，表示，在第二象限內(nèi)分布著方向沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小用E2表示。用長(zhǎng)度為L的絕緣細(xì)線將質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電小球(可看成質(zhì)點(diǎn))懸掛在P點(diǎn)，P點(diǎn)在y軸上，坐標(biāo)為((0, 2L)，在P點(diǎn)正下方與P點(diǎn)距離小于L的某點(diǎn)Q釘一釘子�，F(xiàn)用外力把小球拉到左側(cè)與P等高處，細(xì)線被拉直與x軸平打，由靜止釋放，小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)繩恰被拉斷，然后進(jìn)入第一象限，經(jīng)過(guò)時(shí)間，立即在第一象限內(nèi)再加垂直于Oxy平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫(huà)出)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為，再經(jīng)過(guò)時(shí)間to，=撤去勻強(qiáng)磁場(chǎng)。已知E1=，E2=，細(xì)線能夠承受的最大拉力是F0=3mg。(結(jié)果用g、L、m表示)求：

(1)小球在下擺過(guò)程中的最大速度vm=?

(2)Q點(diǎn)與P點(diǎn)之間的距離h=?

(3)小球在第一象限運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=? 小球離開(kāi)第一象限的位置坐標(biāo)?

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