如圖所示在Oxy平面內(nèi)，存在兩個場強大小均為E的勻強電場M和N．M電場的方向沿y軸正方向，右邊界是y軸，上邊界是一條直線，到x軸的距離為a，左邊界和下邊界都足夠遠；N電場的方向沿x軸正方向，左邊界是y軸，上邊界是一條直線，到x軸的距離為a，右邊界是一條直線，到y(tǒng)軸的距離為a，下邊界足夠遠．在x軸上坐標為（-a，0）的A點有一粒子源向Oxy平面內(nèi)各個不同方向（不包括y軸正方向）發(fā)射不同速度大小的電子（不計電子所受重力，電子的質(zhì)量為m，電量為e）．求
（1）從粒子源射出后在電場中速度能為零的電子速度為零時的所有位置．
（2）從粒子源射出后在電場中速度能為零的電子從粒子源射出時的最小速度．

【答案】分析：粒子源向Oxy平面內(nèi)各個不同方向（不包括y軸正方向）發(fā)射不同速度大小的電子在左側(cè)的電場范圍內(nèi)，豎直方向的分速度可以是0，而水平方向的分速度不可能是0，所以當電子的速度是0 時，粒子一定在右側(cè)的電場區(qū)域內(nèi)．根據(jù)速度的合成與分解的方法，和動能定理可以解題．
解答：解：（1）電子進入右側(cè)的電場前的豎直方向的分速度為0，即：
，
①
同理，電子在右側(cè)的電場中的水平方向的分速度為0時：
②
③
聯(lián)立①②③式解得：．
（2）電場力做功等于電子動能的變化，得：
由
當x=y時有最小值：v≥2eEa，此時方向與x軸45°角．
答：（1）從粒子源射出后在電場中速度能為零的電子速度為零時的所有位置．
（2）從粒子源射出后在電場中速度能為零的電子從粒子源射出時的最小速度v≥2eEa，此時方向與x軸45°角．
點評：該題中從粒子源射出后在電場中速度能為零的電子速度為零時x方向的分速度與y方向的分速度都是0是該題核心與解題的關(guān)鍵．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示在Oxy平面內(nèi)，存在兩個場強大小均為E的勻強電場M和N．M電場的方向沿y軸正方向，右邊界是y軸，上邊界是一條直線，到x軸的距離為a，左邊界和下邊界都足夠遠；N電場的方向沿x軸正方向，左邊界是y軸，上邊界是一條直線，到x軸的距離為a，右邊界是一條直線，到y(tǒng)軸的距離為a，下邊界足夠遠．在x軸上坐標為（-a，0）的A點有一粒子源向Oxy平面內(nèi)各個不同方向（不包括y軸正方向）發(fā)射不同速度大小的電子（不計電子所受重力，電子的質(zhì)量為m，電量為e）．求
（1）從粒子源射出后在電場中速度能為零的電子速度為零時的所有位置．
（2）從粒子源射出后在電場中速度能為零的電子從粒子源射出時的最小速度．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，帶電平行金屬板PQ和MN之間的距離為d；兩金屬板之間有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B．如圖建立坐標系，x軸平行于金屬板，與金屬板中心線重合，y軸垂直于金屬板．區(qū)域I的左邊界在y軸，右邊界與區(qū)域II的左邊界重合，且與y軸平行；區(qū)域II的左、右邊界平行．在區(qū)域I和區(qū)域II內(nèi)分別存在勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小均為B，區(qū)域I內(nèi)的磁場垂直于Oxy平面向外，區(qū)域II內(nèi)的磁場垂直于Oxy平面向里．一電子沿著x軸正向以速度v0射入平行板之間，在平行板間恰好沿著x軸正向做直線運動，并先后通過區(qū)域I和II．已知電子電量為e，質(zhì)量為m，區(qū)域I和區(qū)域II沿x軸方向?qū)挾染鶠椋挥嬰娮又亓Γ?br />（1）求兩金屬板之間電勢差U；
（2）求電子從區(qū)域II右邊界射出時，射出點的縱坐標y；
（3）撤除區(qū)域I中的磁場而在其中加上沿x軸正向的勻強電場，使得該電子剛好不能從區(qū)域II的右邊界飛出．求電子兩次經(jīng)過y軸的時間間隔t．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示在Oxy平面內(nèi)，存在兩個場強大小均為E的勻強電場M和N．M電場的方向沿y軸正方向，右邊界是y軸，上邊界是一條直線，到x軸的距離為a，左邊界和下邊界都足夠遠；N電場的方向沿x軸正方向，左邊界是y軸，上邊界是一條直線，到x軸的距離為a，右邊界是一條直線，到y(tǒng)軸的距離為a，下邊界足夠遠．在x軸上坐標為（-a，0）的A點有一粒子源向Oxy平面內(nèi)各個不同方向（不包括y軸正方向）發(fā)射不同速度大小的電子（不計電子所受重力，電子的質(zhì)量為m，電量為e）．求
（1）從粒子源射出后在電場中速度能為零的電子速度為零時的所有位置．
（2）從粒子源射出后在電場中速度能為零的電子從粒子源射出時的最小速度．
精英家教網(wǎng)

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，直角坐標平面Oxy在豎直平面內(nèi)，y軸豎直向上，在第一象限內(nèi)分布著方向豎直向上的勻強電場(不包含y軸)，場強大小用E1，表示，在第二象限內(nèi)分布著方向沿x軸負方向的勻強電場，場強大小用E2表示。用長度為L的絕緣細線將質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電小球(可看成質(zhì)點)懸掛在P點，P點在y軸上，坐標為((0, 2L)，在P點正下方與P點距離小于L的某點Q釘一釘子�，F(xiàn)用外力把小球拉到左側(cè)與P等高處，細線被拉直與x軸平打，由靜止釋放，小球運動到最低點時繩恰被拉斷，然后進入第一象限，經(jīng)過時間，立即在第一象限內(nèi)再加垂直于Oxy平面向里的勻強磁場(圖中未畫出)，磁感應(yīng)強度為，再經(jīng)過時間to，=撤去勻強磁場。已知E1=，E2=，細線能夠承受的最大拉力是F0=3mg。(結(jié)果用g、L、m表示)求：

(1)小球在下擺過程中的最大速度vm=?

(2)Q點與P點之間的距離h=?

(3)小球在第一象限運動的時間t=? 小球離開第一象限的位置坐標?

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