Question

如圖所示為研究電子槍中電子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)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(chǎng)I；在第二象限存在以x=-L； x=-2L；y=0；y=L的勻強(qiáng)電場(chǎng)II．兩個(gè)電場(chǎng)大小均為E，不計(jì)電子所受重力．求

（1）從電場(chǎng)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(chǎng)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

（1）電子從P點(diǎn)射出  （2）

試題分析：（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(guò)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。