练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    精英家教网电学中有些仪器经常用到下述电子运动的物理原理．某一水平面内有一直角坐标系xOy平面，x=0和x=L=10cm的区间内有一沿x轴负方向的有理想边界的匀强电场E1=1.0×104V/m，x=L和x=3L的区间内有一沿y轴负方向的有理想边界的匀强电场E2=1.0×104V/m，一电子（为了计算简单，比荷取为：
    em
    =2×1011C/kg    ）从直角坐标系xOy平面内的坐标原点O以很小的速度进入匀强电场E1，计算时不计此速度且只考试xOy平面内的运动．求：
    （1）电子从O点进入到离开x=3L处的电场所需的时间；
    （2）电子离开x=3L处的电场时的y坐标；
    （3）电子度开x=3L处的电场时的速度大小和方向．
    分析：（1）电子在E1中匀加速直线运动，由速度时间公式求出在E1中运动时间t1，在E2做类平抛运动，由水平方向匀速直线运动规律求出运动时间t2，t=t1+t2；
    （2）电子在E2中做类平抛运动，竖直方向分运动为匀加速直线运动，位移时间公式求出竖直方向位移，即可得出y坐标．
    （3）电子离开x=3L处的电场时的速度为水平方向分速度与竖直分速度的矢量和，求出速度偏向角的正切值即可得出速度偏向角，即得出离开电场速度的方向．
    解答：精英家教网解：设电子离开x=L的位置记为P点，离开x=3L的位置记为Q点，则：
    （1）在E1的加速度a1=
    eE1
    m

    由速度位移公式：vp2-0=2a1L
    解得：vP=
    		2?
    eE1
    m
    ?L
    =2×107(m/s)
    又：L=
    1
    2
    at12
    得：t1=
    2L
    eE1
    m
    =
    2mL
    eE1
    =10-8s；
    运动到Q点时：t2=
    2L
    vP
    =10-8(s)
    所以总时间为：t=t1+t2=2×10-8s；
    （2）电子运动到Q点时：yQ=
    1
    2
    ?
    eE2
    m
    ?
    t
    2
    2
    =0.1(m)
    （3）电子离开x=3L处的电场时：
    vx=vp=2×107m/s
    vy=
    eE2
    m
    ?t2=2×107m/s
    vQ=
    		vx2+vy2
    =2
    		2
    ×107m/s
    tanθ=
    vy
    vx
    =1，θ=45°；
    答：（1）电子从O点进入到离开x=3L处的电场所需的时间2×10-8s；
    （2）电子离开x=3L处的电场时的y坐标为0.1m；
    （3）电子度开x=3L处的电场时的速度大小2
    		2
    ×107m/s，方向与x轴成45°角斜向上．
    点评：本题考查了带电粒子在电场中运动的两种情况：加速和偏转，加速过程也由牛顿第二定律和运动学公式求解，偏转时做由类平抛运动规律求解，这是高考的热点和难点．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源：2012-2013学年江苏启东中学高一实验班下学期期中考试物理试卷（带解析） 题型：计算题

    电学中有些仪器经常用到下述电子运动的物理原理。某一水平面内有一直角坐标系xOy平面，x=0和x=L=10cm的区间内有一沿x轴负方向的有理想边界的匀强电场E1=1.0×104V/m,x=L和x=3L的区间内有一沿y轴负方向的有理想边界的匀强电场E2=1.0×104V/m，一电子（为了计算简单，比荷取为：）从直角坐标系xOy平面内的坐标原点O以很小的速度进入匀强电场E1，计算时不计此速度且只考试xOy平面内的运动。求：

    （1）电子从O点进入到离开x=3L处的电场所需的时间；
    （2）电子离开x=3L处的电场时的y坐标；
    （3）电子度开x=3L处的电场时的速度大小和方向。

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：2015届江苏启东中学高一实验班下学期期中考试物理试卷（解析版） 题型：计算题

    电学中有些仪器经常用到下述电子运动的物理原理。某一水平面内有一直角坐标系xOy平面，x=0和x=L=10cm的区间内有一沿x轴负方向的有理想边界的匀强电场E1=1.0×104V/m,x=L和x=3L的区间内有一沿y轴负方向的有理想边界的匀强电场E2=1.0×104V/m，一电子（为了计算简单，比荷取为：）从直角坐标系xOy平面内的坐标原点O以很小的速度进入匀强电场E1，计算时不计此速度且只考试xOy平面内的运动。求：

    （1）电子从O点进入到离开x=3L处的电场所需的时间；

    （2）电子离开x=3L处的电场时的y坐标；

    （3）电子度开x=3L处的电场时的速度大小和方向。

     

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    电学中有些仪器经常用到下述电子运动的物理原理。某一水平面内有一直角坐标系xOy平面，x=0和x=L=10cm的区间内有一沿x轴负方向的有理想边界的匀强电场E1=1.0×104V/m,x=L和x=3L的区间内有一沿y轴负方向的有理想边界的匀强电场E2=1.0×104V/m，一电子（为了计算简单，比荷取为：）从直角坐标系xOy平面内的坐标原点O以很小的速度进入匀强电场E1，计算时不计此速度且只考试xOy平面内的运动。求：

       （1）电子从O点进入到离开x=3L处的电场所需的时间；

       （2）电子离开x=3L处的电场时的y坐标；

       （3）电子度开x=3L处的电场时的速度大小和方向。

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2013浙江省杭州市二模）电学中有些仪器经常用到下述电子运动的物理原理。某一水平面内有一直角坐标系xOy平面，x=0和x=L=10cm的区间内有一沿x轴负方向的有理想边界的匀强电场E1=1.0×104V/m,x=L和x=3L的区间内有一沿y轴负方向的有理想边界的匀强电场E2=1.0×104V/m，一电子（为了计算简单，比荷取为：）从直角坐标系xOy平面内的坐标原点O以很小的速度进入匀强电场E1，计算时不计此速度且只考试xOy平面内的运动。求：

       （1）电子从O点进入到离开x=3L处的电场所需的时间；

       （2）电子离开x=3L处的电场时的y坐标；

       （3）电子度开x=3L处的电场时的速度大小和方向。

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案