问题
问答题
如图所示,abcd是一个正方形盒子.cd边的中点有一个小孔e.盒子中有沿ad方向的匀强电场.一个质量为m带正电粒子(重力不计)从a处的小孔沿ab方向以初速度v0射入盒内,并恰好从e处的小孔射出.求:(1)该带电粒子从e孔射出时的速度大小.(2)该过程中电场力对该带电粒子做的功.
答案
如图,设正方形边长为L,离开电场时竖直方向速度vy
(1)a→e 粒子做类平抛运动
沿v0方向:
=v0tL 2
沿E方向:L=
tvy 2
解得:vy=4v0
离开电场时速度大小v=
=
+v 20 v 2y
v017
(2)a到e对该带电粒子用动能定理:
电场力做功:W=
mv2-1 2
m1 2
=8mv 20 v 20
答:
(1)该带电粒子从e孔射出时的速度大小是
v0.17
(2)该过程中电场力对该带电粒子做的功是8m
.v 20