问题 问答题

如图所示,质量为m,电荷量为e的粒子从A点以v0的速度沿垂直电场线方向的直线AO方向射入匀强电场,由B点飞出电场是速度方向与AO方向成45°,已知AO的水平距离为d.(不计重力)

求:(1)从A点到B点用的时间;

(2)匀强电场的电场强度大小;

(3)AB两点间电势差.

答案

(1)粒子从A点以v0的速度沿垂直电场线方向射入电场,水平方向做匀速直线运动,则有:t=

d
v0

(2)由牛顿第二定律得:a=

qE
m

将粒子射出电场的速度v进行分解,则有 vy=v0tan45°=v0,又vy=at,得:

v0=

qE
m
d
v0
=
eEd
mv0
,解得:E=
m
v20
ed

(3)由动能定理得:

eUAB=

1
2
m(
2
v0)2-
1
2
m
v20

解得:UAB=

m
v20
2e

答:(1)从A点到B点用的时间为

d
v0

(2)匀强电场的电场强度大小为

m
v20
ed

(3)AB两点间电势差为

m
v20
2e

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