热门试卷

解：（1）电子打到极板的过程中只有电场力对电子做功，根据动能定理有：

得电子的末动能为：

（2）电子在电容器中做类平抛运动，电场线方向上做初速度为0的匀加速运动有：

加速度为：

位移为：

电子的运动时间为：=

电子在水平方向做匀速直线运动，在时间t内的位移：

x=

（3）令电子刚好打到极板边缘时的入射速度为v，则沿电场线方向电子运动的位移：

，

解得：t=

电子在水平方向的位移：x=L=vt，

得：v==

所以要电子穿过电容器，则其初速度满足v．

答：（1）电子打到D点时的动能；

（2）D点与电子出发点间的水平距离；

（3）电子的初速必须满足v＞，电子才能飞出极板．

解：（1）设电子打到D点时的动能为Ek，由动能定理可得：

      ①

由①式解得：

Ek=       ②

（2）设电子刚好打到极板边缘时的速度为v，电子在平行板电容器间做类平抛运动，设其在竖直方向的加速度为a，在电场中的飞行时间为t，则由电场力及牛顿第二定律、平抛运动的规律可得：

            ③

            ④

L=vt               ⑤

由③④⑤式联立解得：

所以电子要逸出电容器，必有：

（3）在只有磁场情况下电子要逸出电容器，有两种情况．

电子从左边出，做半圆周运动，其半径：

R1=             ⑥

由洛仑兹力和向心力公式可得：

ev1B=m         ⑦

由⑦式解得：

v1=           ⑧

因此电子避开极板的条件是：

v1＜          ⑨

电子从右边出，做半圆周运动，由几何知识得：

=L2+（R2-）2     ⑩

由⑩式解得：

R2=

由洛仑兹力和向心力公式可得：

ev2B=m           （11）

由（11）式解得：

v2==

电子避开极板的条件是：

v2＞

答：（1）电子打到D点的动能；

（2）电子的初速必须大于，电子才能飞出极板；

（3）电子的初速度为小于或大于，电子才能飞出极板．

解：（1）微粒只在重力和电场力作用下沿AB直线运动，故合力一定与速度在同一条直线上，可知电场力的方向水平向左，如图所示．

微粒所受合力的方向由B指向A，与初速度VA方向相反，微粒做匀减速直线运动，在垂直于AB方向上，有：qEsinθ-mgcosθ=0

所以电场强度：E=1.0×104N/C

电场强度的方向水平向左

（2）微粒由A运动到B时的速度vB=0时，微粒进入电场时的速度最小，由动能定理得：-mgLsinθ-qELcosθ=-mvA2

代入数据解得：vA=2m/s

答：（1）电场强度的大小为1.0×104N/C，方向水平向左；

（2）要使微粒从A点运动到B点，微粒射入电场时的最小速度是2m/s．

解：（1）设电子被加速后速度大小为v0，对于电子在加速电场中由动能定理得：

  ①

 所以  ②

（2）在偏转电场中，由电子做类平抛运动，设加速度为a，极板长度为L，由于电子恰好射出电场，所以有：  ③

L=v0t  ④

  ⑤

由②③④⑤解得：

（3）电子正好能穿过电场偏转电场，偏转的距离就是 ，由此对电子做功

   ⑤

①代人⑤中得：

答：（1）电子进入偏转电场时的速度为；（2）极板的长度为；（3）电子最后穿出电场时的动能．