Question

如圖所示，在長為2L、寬為L的區域內正好一半空間有場強為E、方向平行于短邊的勻強電場，有一個質量為ｍ，電量為ｅ的電子，以平行于長邊的速度v₀從區域的左上角A點射入該區域，不計電子所受重力，要使這個電子能從區域的右下角的B點射出，求：

（1）無電場區域位于區域左側一半內時，如圖甲所示，電子的初速度應滿足什么條件；

（2）無電場區域的左邊界離區域左邊的距離為x時，如圖乙所示，電子的初速度又應滿足什么條件。

 

Answer 1

【答案】

⑴（2）

【解析】

試題分析：⑴左側一半無場，電子勻速運動.右側一半類平拋運動的側向位移為L，在電場中由電場力作用產生的加速度為 ，  （2分）

又，  （2分）

 （2分） 

得   （2分）

（2）無電場的一半區域位于距左側x處，則電子先做類平拋運動，接著做勻速直線運動，最后做類斜下拋運動.但水平方向上一直勻速運動，（1分）

在豎直方向上勻加速時間和勻速時間各為一半，即.（1分）

設豎直方向上勻速運動的速度為V，則有 （3分）

又電子恰從區域的右下角射出，故， （3分）

解得. （1分）

考點：考查交變電場

點評：難度較大，處理粒子在交變電場中的運動問題，粒子進入另外一個電場中的速度大小以及方向是解決的關鍵，可靈活應用力的獨立作用原理處理此類問題