如圖所示為研究電子槍中電子在電場中運動的簡化模型示意圖．在Oxy平面的ABCD區(qū)域內(nèi)，存在兩個場強大小均為E的勻強電場Ⅰ和Ⅱ，兩電場的邊界均是邊長為L的正方形(不計電子所受重力)．
 
(1)在該區(qū)域AB邊的中點處由靜止釋放電子，求電子在ABCD區(qū)域內(nèi)運動經(jīng)歷的時間和電子離開ABCD區(qū)域的位置；
(2)在電場Ⅰ區(qū)域內(nèi)適當位置由靜止釋放電子，電子恰能從ABCD區(qū)域左下角D處離開，求所有釋放點的位置。

（1）t=2，電子離開時的位移坐標為x＝―2L，y=；（2）這些位置在雙曲線y＝位于區(qū)I的部分上

解析試題分析:⑴電子在區(qū)域I中做初速度為零的勻加速直線運動，
根據(jù)動能定理可得：eEL＝mv2   ∴離開區(qū)域I時的速度為v＝
電子通過區(qū)域I的時間為t1＝＝   
電子在區(qū)域Ⅲ中勻速運動，通過時用時間為t3＝＝ 
進入?yún)^(qū)域Ⅱ時電子做類平拋運動，假設電子能穿過CD邊，則：
電子在區(qū)域運動時間t3＝t2＝＝ 
在沿y軸方向上根據(jù)牛頓第二定律可得：eE＝ma 
∴y軸方向上運動的位移為?y＝at22＝< ，顯然假設成立。
∴電子在ABCD區(qū)域內(nèi)運動經(jīng)歷時間為t＝t1＋t2＋ t3＝2
電子離開時的位移坐標為x＝―2L，y＝―?y＝   
⑵假設釋放的位置坐標為（x,y）
在區(qū)域I中有：eEL＝mv 2   在區(qū)域Ⅱ中有：t＝
所以y＝at2＝ ＝     所以這些位置在雙曲線y＝ 位于區(qū)I的部分上 
考點： 帶電粒子在勻強電場中的運動

練習冊系列答案
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