问题 填空题

如图所示,在直角三角形区域ABC内存在着平行于AC方向的匀强电场,AC边长为L,一质量为m,电荷量+q的带电粒子以初速度v0从A点沿AB方向进入电场,垂直通过BC边的中点,则粒子从BC出来时的水平分速度vx=______,电场强度的大小E=______.

答案

带电粒子垂直进入电场做类平抛运动,水平方向做匀速直线运动,粒子从BC出来时的水平分速度vx=V0

设粒子垂直通过BC边中点时水平位移为x,竖直位移为y,∠C=θ

    由题x=

L
2
tanθ=v0t       ①

        y=

L
2
=
1
2
at2
=
1
2
qE
m
t2
  ②

由①②联立得

L
2
=
1
2
qE
m
(
Ltanθ
2v0
)2

设粒子经过BC中点时竖直方向分速度这vy

则vy=v0tanθ

又vy2=2ay  得到v02tan2θ=2

qE
m
L
2
=
qEL
m

    tan2θ=

qEL
mv20
                   ⑤

将⑤代入③解得

      E=

2m
v20
qL

故本题答案是:V0

2m
v20
qL

单项选择题
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