Question

【題目】如圖所示為研究電子槍中電子在電場中運(yùn)動(dòng)的簡化模型示意圖．在Oxy平面的第一象限，存在以x軸y軸及雙曲線的一段（0≤x≤L，0≤y≤L）為邊界的勻強(qiáng)電場I；在第二象限存在以x=-L； x=-2L；y=0；y=L的勻強(qiáng)電場II．兩個(gè)電場大小均為E，不計(jì)電子所受重力．求

（1）從電場I的邊界B點(diǎn)處由靜止釋放電子，電子離開MNPQ時(shí)的位置;

（2）由電場I的AB曲線邊界處由靜止釋放電子離開MNPQ時(shí)的最小動(dòng)能；

Answer 1

【答案】（1）電子從P點(diǎn)射出 （2）

【解析】

試題（1）據(jù)題意，B點(diǎn)縱坐標(biāo)，根據(jù)雙曲線方程得到，橫坐標(biāo)，

電子從B運(yùn)動(dòng)到C過程，根據(jù)動(dòng)能定理得：，

電子在MNPQ區(qū)域做類平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向：，豎直方向：，

解得：，即電子從P點(diǎn)射出。

（2）設(shè)釋放位置坐標(biāo)為，則有：，，，解得：

又，得到：，

根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)得知，當(dāng)時(shí)，動(dòng)能有最小值。