Question

如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图。在Oxy平面的ABCD区域内，存在两个场强大小均为E的匀强电场I和II，两电场的边界均是边长为L的正方形，两个匀强电场相距为L。在该区域AB边的中点处由静止释放电子，不计电子所受重力。

（1）确定电子离开ABCD区域时的位置坐标。
（2）若已知电子电荷量为e、质量为m，求电子由静止释放到离开ABCD区域所经历的时间。

Answer 1

(1)（－2L，）(2)

解析试题分析：（1）设电子的质量为m，电量为e，电子在电场I中做匀加速直线运动，出区域I时的为v₀，此后电场II做类平抛运动，假设电子从CD边射出，出射点纵坐标为y，有
 

解得　y＝ 
所以原假设成立，即电子离开ABCD区域的位置坐标为（－2L，）
（2）对电子运动程分析可知，
匀加速过程中；   
解得
后面的运动过程中，水平方向均为匀速直线运动，有 ；其中 
可得

考点：类平抛运动；牛顿定律及动能定理。