- 试题详情及答案解析
- （21分）如图甲所示，在直角坐标系0≤x≤L区域内有沿y轴方向的匀强电场，其电场强度大小和方向随时间变化的关系如图乙所示，现有质量为m，带电量为e的电子（不计重力）不断的从原点O以速度v0沿x轴正方向射入电场，问
（1）若要电子飞出电场时速度方向仍然沿x轴方向，则电场变化的周期必须满足何条件？
（2）若要电子从图中的A点沿x轴飞出，则电子应该在什么时刻进入电场？
（3）若在电场右侧有一个以点（3L，0）为圆心，半径为L的圆形磁场区域，且满足
，则所有能进入磁场的电子将从何处飞出磁场？- 答案：（1）
（2）
（3）都从d点飞出磁场 - 试题分析：（1）若要电子飞出电场时速度沿x轴方向，即y方向电子没有速度，则由图乙，显然电子在电场中运动的时间应该为整数个周期．
即
，
注意：1若不能给出系列解，则给一半分！2若能说明原因（如借助图像）再给2分
（2）若要电子从图中的A点沿x轴飞出，即经过电场后，电子在y方向既没有获得速度，也没有侧移，则粒子必须在
时刻从O点进入电场，这样在v-t图像中很明显的可看出在整数个周期内，电子在y方向的位移为零。
（3）由题，电子进入磁场的速度一定沿x轴，且在磁场中做圆周运动的半径
，设电子从磁场左边界任意点Q进入磁场，则PQ//Md，且PQ=Md，所以四边形QPdM为平行四边形，更准确的说是菱形，故Pd=PQ，即从Q 点进入磁场的粒子经过d点，因为Q点是任意的，所以所有能进入磁场的电子一定经过d点，即都从d点飞出磁场
考点：带电粒子在电场中的运动、带电粒子在磁场中的运动