问题 计算题

如图所示,在第一象限有一匀强电场,场强大小为E,方向与y轴平行;一质量为m、电荷量为-q(q>0)的粒子以平行于x轴的速度从y轴上P点处射入电场,已知OPLOQ=2L.不计粒子重力.求:

(1)粒子在第一象限中运动的时间.

(2)粒子离开第一象限时速度方向与x轴的夹角.

答案

(1)(2)θ=30°

题目分析:带电粒子在电场中做类平抛运动,在y轴负方向上做初速度为零的匀加速运动,设加速度的大小为a,在x轴正方向上做匀速直线运动,设速度为v0,粒子从P点运动到Q点所用的时间为t,则由类平抛运动的规律可得:

Lat2                  ①                  (2分)

2Lv0t      ②                   (2分)

a        ③                   (2分)

(1)由①③式得:t.  ④          (2分)

(2)设粒子射出第一象限时速度方向与x轴正方向的夹角为θ

tanθ       ⑤                     (2分)

由②③④⑤式,得tanθ,即θ=30°.  (2分)

点评:带电粒子在混合场中的运动,一定要注意过程分析,一般都要画出粒子的运动图形,由图形分阶段利用电场、磁场中的性质进行分析求解.

单项选择题
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