Question

【題目】如圖所示，豎直平面xOy內(nèi)有兩個(gè)寬度均為首尾相接的電場(chǎng)區(qū)域ABED、BCFE。在ABED場(chǎng)區(qū)存在沿軸負(fù)y方向、大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在BCFE場(chǎng)區(qū)存在大小為E、沿某一方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，且兩個(gè)電場(chǎng)區(qū)域豎直方向均無限大。現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為m，電荷量為q帶正電的粒子以某一初速度從坐標(biāo)為(0，)的P點(diǎn)射入ABED場(chǎng)區(qū)，初速度方向水平向右。粒子恰從坐標(biāo)為(，/2)的Q點(diǎn)射入BCFE場(chǎng)區(qū)，且恰好做加速直線運(yùn)動(dòng)，帶電粒子的重力忽略不計(jì)，求：

(1)粒子進(jìn)入ABED區(qū)域時(shí)的初速度大小；

(2)粒子從CF邊界射出時(shí)的速度大小。

Answer 1

【答案】(1)；(2)

【解析】

(1) 在ABED由勻變速曲線運(yùn)動(dòng)規(guī)律

在水平方向有：L=v0t

在豎直方向有：

由牛頓定律：Eq=ma

聯(lián)立方程解得：；

(2) 在BCFE區(qū)域．對(duì)粒子做加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)Q點(diǎn)處的速度為v.

由 得：

，方向與水平方向夾角45°斜向下

有幾何關(guān)系，可知射出點(diǎn)的坐標(biāo)為 ，則在BCFE區(qū)域發(fā)生的位移為L.

對(duì)粒子由動(dòng)能定理：

解得：。