如图9所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图。在Oxy平面的ABCD区域内,存在两个场强大小均为E的匀强电场I和II,两电场的边界均是边长为L的正方
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如图9所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图。在Oxy平面的ABCD区域内,存在两个场强大小均为E的匀强电场I和II,两电场的边界均是边长为L的正方
题型:不详
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如图9所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图。在Oxy平面的ABCD区域内,存在两个场强大小均为E的匀强电场I和II,两电场的边界均是边长为L的正方形(不计电子所受重力)。
小题1:在该区域AB边的中点处由静止释放电子, 求电子离开ABCD区域的位置。
小题2:在电场I区域内适当位置由静止释放电子,电子恰能从ABCD区域左下角D处离开,求所有释放点的位置。
小题3:若将左侧电场II整体水平向右移动L/n(n≥1),
仍使电子从ABCD区域左下角D处离开(D不随电场移动),求在电场I区域内由静止释放电子的所有位置。
答案
小题1:坐标为(-2
L
,
)
小题2:xy=
小题3:
解析
小题1:设电子的质量为
m
,电量为
e
,电子在电场
I
中做匀加速直线运动,出区域I时的为
v
0
,此后电场II做类平抛运动,假设电子从
CD
边射出,出射点纵坐标为
y
,有
解得 y=
,所以原假设成立,即电子离开
ABCD
区域的位置坐标为(-2
L
,
)
小题2:设释放点在电场区域I中,其坐标为(
x
,
y
),在电场I中电子被加速到
v
1
,然后进入电场II做类平抛运动,并从
D
点离开,有
解得 xy=
,即在电场I区域内满足议程的点即为所求位置。
小题3:设电子从(
x
,
y
)点释放,在电场I中加速到
v
2
,进入电场II后做类平抛运动,在高度为y′处离开电场II时的情景与(2)中类似,然后电子做匀速直线运动,经过D点,则有
,
解得
,即在电场I区域内满足议程的点即为所求位置
举一反三
如图所示,质量为m、带电荷量为+q的微粒以初速v0竖直向上射入两带电平行板两极间水平向右的匀强电场中,匀强电场的电场强度为E,微粒垂直打到右极板上,已知ab=bc,a为两板的中点.则微粒打到右极板时的速率vc=_______________,两极的电势差为_____________.
题型:不详
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如图所示,在厚铅板A表面中心放置一很小的放射源,可向各个方向放射出速率为v0的α粒子(质量为m、电荷量为q),在金属网B与A板间加有竖直向上的匀强电场,场强为E,A与B间距为d,B网上方有一很大的荧光屏M,M与B间距为L.当有α粒子打在荧光屏上时就能使荧光屏产生一闪光点,整个装置放在真空中,不计重力的影响.试分析:
(1)打在荧光屏上的α粒子具有的动能有多大?
(2)荧光屏上闪光点的范围有多大?
(3)在实际应用中,往往是放射源射出的α粒子的速率未知.请设计一个方案,用本装置来测定α粒子的速率.
题型:不详
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M、N为正点电荷Q的电场中某直线上的两点,距Q的距离如图所示,一试验电荷q在Q的作用下沿该直线由M向Q做加速运动.下列相关说法中正确的是( )
A.试验电荷q带正电
B.试验电荷q在N点的加速度是在M点加速度的4倍
C.N点电场强度是M点电场强度的2倍
D.试验电荷q在N点的电势能比在M点的电势能大
题型:不详
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如图9-37-29所示,水平地面上方分布着水平向右的匀强电场.一“
L
”形的绝缘硬质管竖直固定在匀强电场中.管的水平部分长为
l
1
=0.2m,离水平面地面的距离为
h
=5.0m,竖直部分长为
l
2
=0.1m.一带正电的小球从管的上端口
A
由静止释放,小球与管间摩擦不计且小球通过管的弯曲部分(长度极短可不计)时没有能量损失,小球在电场中受到的电场力大小为重力的一半.求:
小题1:小球运动到管口
B
时的速度大小;
小题2:小球着地点与管的下端口
B
的水平距离.(
g
=10m/s
2
)
题型:不详
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图中实线为电场线的分布特点,虚线是一带电粒子从电场中的
点运动到
点的运动轨迹。不计粒子所受重力,下列说法正确的是( )
A.粒子带负电
B.粒子的动能一直增大
C.粒子的加速度一直减小
D.粒子的电势能一直减少
题型:不详
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