Question

（13分）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)，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間；

（2）粒子打到屏上的點(diǎn)P到O點(diǎn)的距離；

（3）粒子在整個運(yùn)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(jù)題意，粒子在垂直于電場線的方向上做勻速直線運(yùn)動，所以粒子從射入到打到屏上所用的時間t=          3分

（2）設(shè)粒子射出電場時沿平行電場線方向的速度為v_y，

根據(jù)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(shè)粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)距離為y，則  y=a=         2分

又s=y＋Ltanα，解得：s=        2分

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

考點(diǎn)：本題考查帶電粒子的運(yùn)動、運(yùn)動的分解、動能定理，意在考查學(xué)生的綜合分析能力。