Question

如圖所示，在兩條平行的虛線內(nèi)存在著寬度為L、場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場，在與右側(cè)虛線相距也為L處有一與電場平行的屏.現(xiàn)有一電荷量為+q、質(zhì)量為m的帶電粒子（重力不計(jì)），以垂直于電場線方向的初速度v0射入電場中，v0方向的延長線與屏的交點(diǎn)為O.試求：

（1）粒子從射入到打到屏上所用的時(shí)間；

（2）粒子剛射出電場時(shí)的速度方向與初速度方向間夾角的正切值tanα；

（3）粒子打到屏上的點(diǎn)P到O點(diǎn)的距離x.

 

Answer 1

（1）；（2）；（3）

【解析】

試題分析： （1）根據(jù)題意,粒子在垂直于電場線方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),所以粒子從射入到打在屏上所用的時(shí)間為。

（2）設(shè)粒子射出電場時(shí)沿平行電場線方向的速度為，根據(jù)牛頓第二定律，粒子在電場中的加速度為

所以

則粒子剛射出電場時(shí)速度方向與初速度方向間夾角的正切值為。

（3）設(shè)粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)距離為y，則y=

又x=y+Ltana，

解得：x=

考點(diǎn)： 本題考查帶電粒子在電場中運(yùn)動(dòng)、勻變速度直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律、速度與時(shí)間關(guān)系、電場強(qiáng)度、加速度。