如图5所示为研究电子*中电子在电场中运动的简化模型示意图.在xOy平面的第一象限,存在以x轴、y轴及双曲线y=...
问题详情:
如图5所示为研究电子*中电子在电场中运动的简化模型示意图.在xOy平面的第一象限,存在以x轴、y轴及双曲线y=的一段(0≤x≤L,0≤y≤L)为边界的匀强电场区域Ⅰ;在第二象限存在以x=-L、x=-2L、y=0、y=L的匀强电场区域Ⅱ.两个电场大小均为E,不计电子所受重力,电子的电荷量为e,求:
№图5
(1)从电场区域Ⅰ的边界B点处由静止释放电子,电子离开MNPQ时的坐标;
(2)由电场区域Ⅰ的AB曲线边界由静止释放电子离开MNPQ的最小动能.
【回答】
(1)据y=,可知B点坐标(L/4,L),BC段做匀加速直线运动,根据动能定理:,进入 MNPQ区域后做类平抛运动,初速度为V。假设能从NP边飞出,用时,竖直偏移量,所以粒子刚好从P点*出。坐标为(-2L,0)。
(2)假设粒子从(x,y)点出发,且
据动能定理,,联立两式
粒子以这个速度进入MNPQ区域,做类平抛运动。假设从NP边飞出,则竖直偏移量
也就是说,不论粒子从这段双曲线的任何位置出发,最后都从P点飞出。
整个过程的功能关系:,最小动能为EeL
知识点:带电粒子在电场中的运动
题型:计算题