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如图所示，竖直平面xoy内有三个宽度均为L首尾相接的电场区域ABFE、BCGF和CDHG．三个区域中分别存在方向+y、+y、+x的匀强电场，其场强大小比例为2：1：2．现有一带正电的物体以某
网友投稿 2022-10-29 00:00:00 零零社区
◎ 题目
如图所示，竖直平面xoy内有三个宽度均为L首尾相接的电场区域ABFE、BCGF和CDHG．三个区域中分别存在方向+y、+y、+x的匀强电场，其场强大小比例为2：1：2．现有一带正电的物体以某一初速度从坐标为（0，L）的P点射入ABFE场区，初速度方向水平向右．物体恰从坐标为（2L，
L
2
）的Q点射入CDHG场区，已知物体在ABFE区域所受电场力和所受重力大小相等，重力加速度为g，物体可以视作质点，y轴竖直向上，区域内竖直方向电场足够大．求：
（1）物体进入ABFE区域时的衩速度大小；
（2）物体在ADHE区域运动的总时间；
（3）物体从DH边界射出位置的坐标．
◎ 答案
设三个区域的电场强度大小依次为2E、E、2E，物体在三个区域运动的时间分别t
1
、t
2
、t
3
．
（1）在BCDF，对物体进行受力分析，由牛顿第二定律得
mg-qE=ma
2
，而2qE=mg
得a
2
=
g
2
在水平方向有：L=v
0
t
在竖直方向有：
L
2
=
1
2
a
2
t
22
解得，
v
0
=
gL
2
，
t
2
=
2L
g
（2）在ABEF区域．对物体进行受力分析，在竖直方向有：2qE=mg
物体做匀速直线运动，
v
0
=
gL
2
，
t
1
=
t
2
=
2L
g
在BCGF区域，物体做类平抛运动，
v
0
=
gL
2
，
t
2
=
2L
g
在Q点竖直方向速度v
y
=a
2
t
2
=
gL
2
=v
0
，则Q点速度v
Q
=
v
20
+
v
2y
=
gL
，与水平方向夹角为45°
在CDHG区域 由于2qE=mg
对物体进行受力分析，F=
2
mg
，与水平方向夹角为45°，与速度方向相同，物体做匀加速直线运动
水平方向L=v
0
t
3
+
1
2
a
3
t
23
解得
t
3
=
5
-1
2
2L
g
所以t=t
1
+t
2
+t
3
=
5
+3
2
2L
g
（3）物体在ABFE区域做匀速直线运动，在BCGF区域物体做类平抛运动，偏移量为
L
2
．在CDHG区域，沿与水平方向夹角为45°，物体做匀加速直线运动，竖直方向位移为L，则物体从DH边界射出位置的坐标为（3L，-
L
2
）．
答：
（1）物体进入ABFE区域时的初速度大小
v
0
=
gL
2
；
（2）物体在ADHE区域运动的总时间为
5
+3
2
2L
g
；
（3）物体从DH边界射出位置的坐标为（3L，-
L
2
）．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，竖直平面xoy内有三个宽度均为L首尾相接的电场区域ABFE、BCGF和CDHG．三个区域中分别存在方向+y、+y、+x的匀强电场，其场强大小比例为2：1：2．现有一带正电的物体以某…”主要考查了你对 【牛顿第二定律】，【电场强度的定义式】，【带电粒子在电场中运动的综合应用】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202210/342382.html
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