(2013•杭州二模)电学中有些仪器经常用到下述电子运动的物理原理.某一水平面内有一直角坐标系xOy平面,x=0和x=L
来源:学生作业帮 编辑:大师作文网作业帮 分类:综合作业 时间:2024/11/13 14:47:56
(2013•杭州二模)电学中有些仪器经常用到下述电子运动的物理原理.某一水平面内有一直角坐标系xOy平面,x=0和x=L=10cm的区间内有一沿x轴负方向的有理想边界的匀强电场E1=1.0×104V/m,x=L和x=3L的区间内有一沿y轴负方向的有理想边界的匀强电场E2=1.0×104V/m,一电子(为了计算简单,比荷取为:
e |
m |
设电子离开x=L的位置记为P点,离开x=3L的位置记为Q点,则:
(1)在E1的加速度a1=
eE1
m
由速度位移公式:vp2-0=2a1L
解得:vP=
2•
eE1
m•L=2×107(m/s)
又:L=
1
2at12
得:t1=
2L
eE1
m=
2mL
eE1=10-8s;
运动到Q点时:t2=
2L
vP=10−8(s)
所以总时间为:t=t1+t2=2×10-8s;
(2)电子运动到Q点时:yQ=
1
2•
eE2
m•
t22=0.1(m)
(3)电子离开x=3L处的电场时:
vx=vp=2×107m/s
vy=
eE2
m•t2=2×107m/s
vQ=
vx2+vy2=2
2×107m/s
tanθ=
vy
vx=1,θ=45°;
答:(1)电子从O点进入到离开x=3L处的电场所需的时间2×10-8s;
(2)电子离开x=3L处的电场时的y坐标为0.1m;
(3)电子度开x=3L处的电场时的速度大小2
2×107m/s,方向与x轴成45°角斜向上.
(1)在E1的加速度a1=
eE1
m
由速度位移公式:vp2-0=2a1L
解得:vP=
2•
eE1
m•L=2×107(m/s)
又:L=
1
2at12
得:t1=
2L
eE1
m=
2mL
eE1=10-8s;
运动到Q点时:t2=
2L
vP=10−8(s)
所以总时间为:t=t1+t2=2×10-8s;
(2)电子运动到Q点时:yQ=
1
2•
eE2
m•
t22=0.1(m)
(3)电子离开x=3L处的电场时:
vx=vp=2×107m/s
vy=
eE2
m•t2=2×107m/s
vQ=
vx2+vy2=2
2×107m/s
tanθ=
vy
vx=1,θ=45°;
答:(1)电子从O点进入到离开x=3L处的电场所需的时间2×10-8s;
(2)电子离开x=3L处的电场时的y坐标为0.1m;
(3)电子度开x=3L处的电场时的速度大小2
2×107m/s,方向与x轴成45°角斜向上.
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