如图所示,一束带负电荷e,质量为m的电子流,平行于x轴以速度v0*入第Ⅰ象限区域,为使这束电子能经过x轴上的b...

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如图所示,一束带负电荷e,质量为m的电子流,平行于x轴以速度v0*入第Ⅰ象限区域,为使这束电子能经过x轴上的b点,可在第Ⅰ象限某区域加一个正y方向的匀强电场,场强大小为E,其范围沿y方向无限大,沿x轴方向宽度为s,已知oa=L,ob=2s。求电场边界线跟b点的距离。

如图所示,一束带负电荷e,质量为m的电子流,平行于x轴以速度v0*入第Ⅰ象限区域,为使这束电子能经过x轴上的b...如图所示,一束带负电荷e,质量为m的电子流,平行于x轴以速度v0*入第Ⅰ象限区域,为使这束电子能经过x轴上的b... 第2张

【回答】

电子在电场中的轨迹是一条抛物线,而且一定

经过b点,要考虑b点可能在电场中,也可能在电场外,

所以会出现几种可能的情况,无论电子在电场中沿-y方向

偏移量总可以用下式表示:如图所示,一束带负电荷e,质量为m的电子流,平行于x轴以速度v0*入第Ⅰ象限区域,为使这束电子能经过x轴上的b... 第3张                 ①

如图所示,一束带负电荷e,质量为m的电子流,平行于x轴以速度v0*入第Ⅰ象限区域,为使这束电子能经过x轴上的b... 第4张如图所示,一束带负电荷e,质量为m的电子流,平行于x轴以速度v0*入第Ⅰ象限区域,为使这束电子能经过x轴上的b... 第5张

第一种情况:如果恰好y0=L,则电场的右边界恰好经过b点,左边界在ob的中点,如图所示,一束带负电荷e,质量为m的电子流,平行于x轴以速度v0*入第Ⅰ象限区域,为使这束电子能经过x轴上的b... 第6张,将①式 的y0以L代入,如图所示,一束带负电荷e,质量为m的电子流,平行于x轴以速度v0*入第Ⅰ象限区域,为使这束电子能经过x轴上的b... 第7张

第二种情况:如果b点在电场内电场右边界跑到b点的右方,则s>x,L<y0,t=如图所示,一束带负电荷e,质量为m的电子流,平行于x轴以速度v0*入第Ⅰ象限区域,为使这束电子能经过x轴上的b... 第8张

因为如图所示,一束带负电荷e,质量为m的电子流,平行于x轴以速度v0*入第Ⅰ象限区域,为使这束电子能经过x轴上的b... 第9张,所以如图所示,一束带负电荷e,质量为m的电子流,平行于x轴以速度v0*入第Ⅰ象限区域,为使这束电子能经过x轴上的b... 第10张

结论:电场的左边界位于b点左方x处,右边界距b点为向右(s-x)处

第三种情况:整个电场都在b的左方,一定有如图所示,一束带负电荷e,质量为m的电子流,平行于x轴以速度v0*入第Ⅰ象限区域,为使这束电子能经过x轴上的b... 第11张

注意到如图所示,一束带负电荷e,质量为m的电子流,平行于x轴以速度v0*入第Ⅰ象限区域,为使这束电子能经过x轴上的b... 第12张,可求得如图所示,一束带负电荷e,质量为m的电子流,平行于x轴以速度v0*入第Ⅰ象限区域,为使这束电子能经过x轴上的b... 第13张

可见电场的右边界在b点左方x远处。

知识点:带电粒子在电场中的运动

题型:计算

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