问题
问答题
如图所示，在两条平行的虚线内存在着宽度为L、场强为E的匀强电场，在与右侧虚线相距也为L处有一与电场平行的屏．现有一电荷量为+q、质量为m的带电粒子（重力不计），以垂直于电场线方向的初速度v0射入电场中，v0方向的延长线与屏的交点为O．试求：
（1）粒子在电场中运动的时间；
（2）粒子刚射出电场时的速度方向与初速度方向间夹角的正切值tanα；
（3）粒子打到屏上的点P到O点的距离Y．
答案
（1）粒子在垂直于电场线的方向上做匀速直线运动，则粒子在电场中运动的时间的时间t=
．L v0
（2）设粒子射出电场时沿平行电场线方向的速度为vy，根据牛顿第二定律，粒子在电场中的加速度为：a=qE m
所以vy=at=a
=L v0 qEL mv0
所以粒子刚射出电场时的速度方向与初速度方向间夹角的正切值为tanα=
=vy v0
．qEL m v 20
（3）设粒子在电场中的偏转距离为y，则y=
at2=1 2
•1 2
t2qEL mv0
又Y=y+Ltanα
解得：Y=3qEL2 2m v 20
答：
（1）粒子在电场中运动的时间是
；L v0
（2）粒子刚射出电场时的速度方向与初速度方向间夹角的正切值tanα为
；qEL m v 20
（3）粒子打到屏上的点P到O点的距离Y是
．3qEL2 2m v 20