Question

如圖所示，在兩條平行的虛線(xiàn)內(nèi)存在著寬度為L、場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在與右側(cè)虛線(xiàn)相距也為L處有一與電場(chǎng)平行的屏.現(xiàn)有一電荷量為+q、質(zhì)量為m的帶電粒子（重力不計(jì)），以垂直于電場(chǎng)線(xiàn)方向的初速度v0射入電場(chǎng)中，v0方向的延長(zhǎng)線(xiàn)與屏的交點(diǎn)為O.試求：

（1）粒子從射入到打到屏上所用的時(shí)間；

（2）粒子剛射出電場(chǎng)時(shí)的速度方向與初速度方向間夾角的正切值tanα；

（3）粒子打到屏上的點(diǎn)P到O點(diǎn)的距離x.

 

Answer 1

（1）；（2）；（3）

【解析】

試題分析： （1）根據(jù)題意,粒子在垂直于電場(chǎng)線(xiàn)方向上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),所以粒子從射入到打在屏上所用的時(shí)間為。

（2）設(shè)粒子射出電場(chǎng)時(shí)沿平行電場(chǎng)線(xiàn)方向的速度為，根據(jù)牛頓第二定律，粒子在電場(chǎng)中的加速度為

所以

則粒子剛射出電場(chǎng)時(shí)速度方向與初速度方向間夾角的正切值為。

（3）設(shè)粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)距離為y，則y=

又x=y+Ltana，

解得：x=

考點(diǎn)： 本題考查帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)、勻變速度直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律、速度與時(shí)間關(guān)系、電場(chǎng)強(qiáng)度、加速度。