Question

（15分）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右側相距也為L處有一與電場E2平行的屏．現(xiàn)將一電子（電荷量e,質量為m）無初速度放入電場E1中的A點，最后打在右側的屏上，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tanθ；

(3)電子打到屏上的點P到O點的距離x.

Answer 1

（1）；（2）tanθ=2；（3）3L。

【解析】

試題分析：（1）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，

由牛頓第二定律得： ①

由得： ②

電子進入電場E2時的速度為：

v1=a1t1 ③

進入電場E2到屏水平方向做勻速直線運動，時間為： ④

電子從釋放到打到屏上所用的時間為：

t=t1+t2 ⑤

①→⑤聯(lián)立求解得：；

（2）設粒子射出電場E2時平行電場方向的速度為vy

由牛頓第二定律得：

電子進入電場E2時的加速度為： ⑥

vy=a2t3 ⑦ ⑧

電子剛射出電場E2時的速度方向與AO連線夾角的正切值為； ⑨

①②③⑥⑦⑧⑨聯(lián)立得：tanθ=2 ⑩

（3）帶電粒子在電場中的運動軌跡如圖所示：

設電子打到屏上的點P到O點的距離x，

根據(jù)上圖有幾何關系得： （11）

聯(lián)立得：x=3L

考點：帶電粒子在電場中的運動、類平拋運動的規(guī)律