Question

【題目】如圖所示，質量為m、電荷量為q的帶電粒子，以初速度v0垂直射入場強為E方向豎直向下的勻強電場中，射出電場的即時速度的方向與初速度方向成30°角．在這過程中，不計粒子重力．求：

（1）該粒子在電場中經歷的時間；

（2）粒子在這一過程中電勢能增量．

Answer 1

【答案】（1）（2）

【解析】

（1）帶正電的粒子垂直進入電場后做類平拋運動，如圖所示：

粒子在垂直電場方向的做勻速直線運動

粒子在電場方向做初速度為0的勻加速直線運動：，

當粒子速度方向與初速度方向成30°角時，如圖，，

豎直分速度：，粒子經歷的時間：；

（2）在這一過程中，粒子在電場方向偏轉的位移，

電場力對粒子做功：，

根據電場力做功與電勢能變化的關系知，電場力對粒子做正功，電勢能減少，好電勢能的增加量。