Question

如图所示，在长为2L、宽为L的区域内正好一半空间有场强为E、方向平行于短边的匀强电场，有一个质量为ｍ，电量为ｅ的电子，以平行于长边的速度v₀从区域的左上角A点射入该区域，不计电子所受重力，要使这个电子能从区域的右下角的B点射出，求：

（1）无电场区域位于区域左侧一半内时，如图甲所示，电子的初速度应满足什么条件；

（2）无电场区域的左边界离区域左边的距离为x时，如图乙所示，电子的初速度又应满足什么条件。

 

Answer 1

【答案】

⑴（2）

【解析】

试题分析：⑴左侧一半无场，电子匀速运动.右侧一半类平抛运动的侧向位移为L，在电场中由电场力作用产生的加速度为 ，  （2分）

又，  （2分）

 （2分） 

得   （2分）

（2）无电场的一半区域位于距左侧x处，则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.但水平方向上一直匀速运动，（1分）

在竖直方向上匀加速时间和匀速时间各为一半，即.（1分）

设竖直方向上匀速运动的速度为V，则有 （3分）

又电子恰从区域的右下角射出，故， （3分）

解得. （1分）

考点：考查交变电场

点评：难度较大，处理粒子在交变电场中的运动问题，粒子进入另外一个电场中的速度大小以及方向是解决的关键，可灵活应用力的独立作用原理处理此类问题