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如图所示,在x>0的空间中,存在沿x轴方向的匀强电场E;在x<0的空间中,存在沿...

如图所示,在x>0的空间中,存在沿x轴方向的匀强电场E;在x<0的空间中,存在沿x轴负方向的匀强电场,场强大小也为E.一电子(﹣e,m)在x=d处的P点以沿y轴正方向的初速度v0开始运动,不计电子重力.求:

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(1)电子的x方向分运动的周期.

(2)电子运动的轨迹与y轴的各个交点中,任意两个交点的距离.

 

(1)电子的x方向分运动的周期. (2)电子运动的轨迹与y轴的各个交点中,任意两个交点的距离 【解析】 试题分析:(1)电子垂直电场方向进入电场,在沿电场方向先做匀加速直线运动,然后做匀减速直线运动,在垂直电场方向做匀速直线运动,根据运动学公式和牛顿第二定律,结合运动的对称性求出电子在x方向分运动的周期. (2)结合电子在y方向上做匀速直线运动,根据对称性和周期性求出任意两个交点的距离 【解析】 电子在电场中运动的受力情况及轨迹如图所示. 在x>0的空间中,沿y轴正方向以v0的速度做匀速直线运 动,沿x轴负方向做匀加速直线运动,设加速度的大小为a, 则F=eE=ma 解得, 电子从A点进入x<0的空间后,沿y轴正方向仍做v0的匀速直线运动,沿x轴负方向做加速度大小仍为a的匀减速直线运动,到达Q点.根据运动的对称性得,电子在x轴方向速度减为零的时间t2=,电子沿y轴正方向的位移= 电子到达Q点后,在电场力作用下,运动轨迹 QCP1与QAP关于QB对称,而后的运 动轨迹沿y轴正方向重复PAQCP1,所以有: (1)电子的x方向分运动的周期 (2)电子运动的轨迹与y轴的各个交点中,任意两个交点的距离 答:(1)电子的x方向分运动的周期. (2)电子运动的轨迹与y轴的各个交点中,任意两个交点的距离. 【点评】解决本题的关键知道电子在沿电场方向和垂直电场方向上的运动规律,抓住对称性和周期性,结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解  
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考点分析:
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如图所示,在真空中有一与x轴平行的匀强电场,一电子由坐标原点O处以速度v0沿y轴正方向射入电场,在运动中该电子通过位于xoy平面内的A点,A点与原点O相距L,OA与x轴方向的夹角为θ,已知电子电量q=﹣1.6×10﹣19C,电子质量m=9×10﹣31kg,初速度v0=1×107m/s,O与A间距L=10cm、θ=30°.求匀强电场的场强大小和方向.

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如图所示为两组平行板金属板,一组竖直放置,一组水平放置,今有一质量为m的电子静止在竖直放置的平行金属板的A点,经电压U0加速后通过B点进入两板间距为d、电压为U的水平放置的平行金属板间,若电子从两块水平平行板的正中间射入,且最后电子刚好能从右侧的两块平行金属板穿出,A、B分别为两块竖直板的中点,求:

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(1)电子通过B点时的速度大小;

(2)右侧平行金属板的长度;

(3)电子穿出右侧平行金属板时的动能.

 

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如图,平行板电容器为C,电荷量Q0,极板长为L,极板间距离为d,极板与水平面成α夹角,现有一质量为m的带电液滴沿两极板的中线从P点由静出发到达Q点,P、Q两点都恰在电容器的边缘处,忽略边缘效应,求:

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(1)液滴的电荷量;

(2)液滴到达Q点时的速度大小.

 

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一束电子流在经U=5000V的加速电场加速后,在距两极板等距处垂直进入平行板间的电场,如图所示,若两极间距d=1.0cm,板长l=5.0cm,那么,要使电子能从平行板间飞出,两个极板上最多能加多大电压?

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如图所示,两块竖直放置的平行金属板A、B,两板相距d,两板间电压为U,一质量为m的带电小球从两板间的M点开始以竖直向上的初速度v0运动,当它到达电场中的N点时速度变为水平方向,大小变为2v0,求M、N两点间的电势差和电场力对带电小球所做的功(不计带电小球对金属板上电荷均匀分布的影响,设重力加速度为g)

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