问题 问答题

如图所示,长为L(L=ab=dc),高为L(L=bc=ad)的矩形区域abcd内存在着匀强电场.电量为q、质量为m、初速度为v0的带电粒子从a点沿ab方向进入电场,不计粒子重力.

(1)若粒子从c点离开电场,求电场强度的大小

(2)若粒子从bc边某处离开电场时速度为v,求电场强度的大小

(3)若粒子从cd边某处离开电场时速度为v,求电场强度的大小.

答案

(1)a→c过程粒子类平抛  沿v0方向:L=v0t

垂直v0方向:L=

1
2
at2

a=

qE1
m

解得:E1=

2m
v20
qL

(2)离开电场时垂直v0方向:vy=

v2-
v20

vy=at=

qE2
m
L
v0

解得:E2=

mv0
v2-
v20
qL

(3)由动能定理:qE3L=

1
2
mv2-
1
2
m
v20

解得:E3=

m(v2-
v20
)
2qL

答:(1)若粒子从c点离开电场,电场强度的大小E1=

2m
v20
qL

(2)若粒子从bc边某处离开电场时速度为v,电场强度的大小E2=

mv0
v2-
v20
qL

(3)若粒子从cd边某处离开电场时速度为v,电场强度的大小E3=

m(v2-
v20
)
2qL

单项选择题