(20分)如图所示为一空间直角坐标系xoy,在和MN之间的区域内,有宽度为d、沿y轴正方向的匀强电场,电场强度为E。有一质量为m、电量为的电子,由静止开始经过另一电势差为U的电

时间:2024-04-30 12:03:12 5A范文网 浏览: 平时作业 我要投稿

问题描述:

(20分)如图所示为一空间直角坐标系xoy,在 和MN之间的区域内,有宽度为d、沿y轴正方向的匀强电场,电场强度为E。有一质量为m、电量为 的电子,由静止开始经过另一电势差为U的电场加速后,从 轴上的P点(坐标0、 ),沿x轴正方向射入电场(电子重力不计)。
(1)求电子能够从x轴上方飞离电场区域,加速电场的电势差U应满足什么条件?
(2)若电子从右边界MN上某点射出后,运动到x轴上的Q点,求Q点的横坐标。(加速电压U已知)


最佳答案

(1)
(2)

(1)电子经加速后,到达P点的速度为 ,由动能定理
…………(3分)
电子在电场中做类平抛运动,则有

…………(1分)
…………(1分)
…………(1分)
解得 …………(2分)
若电子能够从 轴上方飞离电场区域,则 …………………(1分)
综上解得:  即为所求……………………(2分)
(2)电子从MN上某点射出时,速度v的方向与水平方向成 角。
…………(3分)
设NQ的长度为 …………(2分)
则的横坐标 …………(1分)
解得 …………(3分)

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