Question

（13分）如圖所示，在兩條平行的虛線內存在著寬度為L、場強為E的勻強電場，在與右側虛線相距也為L處有一與電場平行的屏。現有一電荷量為＋q、質量為m的帶電粒子(重力不計)，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為O。試求：

（1）粒子從射入到打到屏上所用的時間；

（2）粒子打到屏上的點P到O點的距離；

（3）粒子在整個運動過程中動能的變化量。

 

Answer 1

【答案】

（1）       （2）        （3） 

【解析】

試題分析：（1）根據題意，粒子在垂直于電場線的方向上做勻速直線運動，所以粒子從射入到打到屏上所用的時間t=          3分

（2）設粒子射出電場時沿平行電場線方向的速度為v_y，

根據牛頓第二定律，粒子在電場中的加速度為：a=             1分

所以v_y=a=           1分

所以粒子剛射出電場時的速度方向與初速度方向間夾角的正切值為：

tan α==.         1分

設粒子在電場中的偏轉距離為y，則  y=a=         2分

又s=y＋Ltanα，解得：s=        2分

（3）整個運動過程只有電場力做功，根據動能定理：△E_K=qEy=         3分

考點：本題考查帶電粒子的運動、運動的分解、動能定理，意在考查學生的綜合分析能力。