Question

一個質量為m，帶電量為q的帶電粒子（粒子的重力不計）以垂直于電場的初速度射入豎直方向的勻強電場中．勻強電場的寬度為d，粒子從電場中射出的速度為v，與豎直方向的夾角為θ．根據以上條件，試求：
（1）判斷粒子的電性
（2）電場強度E的大小
（3）沿電場線的偏轉位移y．

Answer 1

分析：進入偏轉電場做類平拋運動，結合平拋運動規律解題：水平方向勻速直線運動，豎直方向初速度為零的勻加速直線運動．

解答：解：（1）粒子的偏轉方向與電場線的方向相反，說明它的電場力的方向與電場線的方向相反，故應帶負電；
（2）粒子穿越電場的時間，t=

d

vsinθ

，
加速度：a=

qE

m

豎直方向的速度：vy=at=

qEd

mvsinθ

=vcosθ
可求得：E=

mv2sinθcosθ

qd

（3）沿電場線的偏轉位移y=

1

2

at2=

d

2

cotθ
答：（1）粒子帶負電；（2）電場強度：E=

mv2sinθcosθ

qd

；（3）偏轉量：

d

2

cotθ

點評：注意類平拋運動過程水平方向的運動與豎直方向的運動具有等時性，然后分別應用勻速運動規律和初速度為零勻加速直線運動規律解題．