[题目]如图所示.虚线MN左侧有一场强为E1=E的匀强电场.在两条平行的虚线MN和PQ之间存在着宽为L.电场强度为E2=2E的匀强电场.在虚线PQ右侧相距为L处有一与电场E2平行的屏.现将一电子无初速度地放入电场E1中的A点.最后电子打在右侧的屏上.AO连线与屏垂直.垂足为O.电子重力忽略不计.求:(1)电子从释放到打到屏上所用的时间,(2)电子刚射出电场E2时的速� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，虚线MN左侧有一场强为E1=E的匀强电场，在两条平行的虚线MN和PQ之间存在着宽为L、电场强度为E2=2E的匀强电场，在虚线PQ右侧相距为L处有一与电场E2平行的屏。现将一电子（电荷量为e，质量为m）无初速度地放入电场E1中的A点，最后电子打在右侧的屏上，AO连线与屏垂直，垂足为O，电子重力忽略不计。求：

（1）电子从释放到打到屏上所用的时间；

（2）电子刚射出电场E2时的速度方向与AO连线夹角θ的正切值tanθ；

（3）电子打到屏上的点P′到点O的距离y。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】（1）电子在电场中做初速度为零的匀加速直线运动，设加速度为，时间为，由牛顿第二定律和运动学公式得：

，

电子进入电场时的速度为：

进入电场到屏水平方向做匀速直线运动，时间为：

电子从释放到打到屏上所用的时间为：

解得：

（2）设粒子射出电场时平行电场方向的速度为，由牛顿第二定律得：

电子进入电场时的加速度为：

电子刚射出电场E2时的速度方向与AO连线夹角的正切值为；

得：

（3）带电粒子在电场中的运动轨迹如图所示：

设电子打到屏上的点P到O点的距离y，根据上图有几何关系得：

得：

综上所述本题答案是：（1）；（2）；（3）

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电流表A2（量程0～15mA，内阻约30Ω）

电压表V1（量程0～3V，内阻约10kΩ）

电压表V2（量程0～15V，内阻约25kΩ）

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滑动变阻器R2（阻值范围0～2kΩ，允许通过的最大电流0.5A）

开关S；导线若干

为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在下面框中画出测量的电路图，并标明所用器材的代号___________。

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