如图所示,在竖直平面内存在一半径为R的圆形匀强电场区域,电场方向竖直向下,场强大小为E,一质量为m,电量为+q的带电粒子沿半径AB从A点水平射入电场,(重力不计)求:(1)如果

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 向心力/2022-09-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,在竖直平面内存在一半径为R的圆形匀强电场区域,电场方向竖直向下,场强大小为E,一质量为m,电量为+q的带电粒子沿半径AB从A点水平射入电场,(重力不计)求:
(1)如果粒子从圆形电场区域最低点C射出电场区域,粒子的初速度多大?
(2)如果要使粒子在电场中运动时间为

mR
qE
,则初速度为多大?
魔方格

◎ 答案

(1)根据牛顿第二定律得:a=
qE
m

根据匀加速直线运动位移时间公式得:
R=
1
2
at2

水平方向做匀速运动,则有:R=v0t
联立方程解得:v0=

qER
2m

(2)在竖直方向有:y=
1
2
at2
a=
qE
m
t=

mR
qE

根据几何关系有:(x-R)2+y2=R2
联立得:x=
(2±

3
)R
2

在水平方向有:
x=v0t,
解得:v0=(1+

3
2
)

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