Question

【題目】如圖甲所示，在y＝0和y＝2 m之間有沿著x軸方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，MN為電場(chǎng)區(qū)域的上邊界，在x軸方向范圍足夠大．電場(chǎng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化如圖乙所示，取x軸正方向?yàn)殡妶?chǎng)正方向．現(xiàn)有一個(gè)帶負(fù)電的粒子，粒子的比荷為＝1.0×10－2C/kg，在t＝0時(shí)刻以速度v0＝5×102m/s從O點(diǎn)沿y軸正方向進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)域，不計(jì)粒子重力．求：

（1）粒子通過電場(chǎng)區(qū)域的時(shí)間；

（2）粒子離開電場(chǎng)時(shí)的位置坐標(biāo)；

（3）粒子通過電場(chǎng)區(qū)域后沿x方向的速度大小．

Answer 1

【答案】（1） 4×10－3s. （2） （－2×10－5m，2 m） （3）

【解析】

試題（1）因粒子初速度方向垂直勻強(qiáng)電場(chǎng)，在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，所以粒子通過電場(chǎng)區(qū)域的時(shí)間t==4×10－3s. （3分）

（2）粒子在x方向先加速后減速，加速時(shí)的加速度大小為a1＝＝4 m/s2 （2分）

減速時(shí)的加速度大小為a2＝＝2 m/s2 （2分）

x方向上的位移大小為 x＝（2分）

因此粒子離開電場(chǎng)時(shí)的位置坐標(biāo)為（－2×10－5m，2 m） （1分）

（3）離開電場(chǎng)時(shí)粒子在x方向的速度大小為