如图所示,在第一象限有一匀强电场,场强大小为E,方向与y轴平行;一质量为m、电荷量为-q(q>0)的粒子以平行于x轴的速度从y轴上P点处射入电场,已知OP=L,OQ=2L.不计粒子

◎ 题目

如图所示,在第一象限有一匀强电场,场强大小为E,方向与y轴平行;一质量为m、电荷量为-q(q>0)的粒子以平行于x轴的速度从y轴上P点处射入电场,已知OPLOQ=2L.不计粒子重力.求:

(1)粒子在第一象限中运动的时间.
(2)粒子离开第一象限时速度方向与x轴的夹角.

◎ 答案

(1)(2)θ=30°

◎ 解析


试题分析:带电粒子在电场中做类平抛运动,在y轴负方向上做初速度为零的匀加速运动,设加速度的大小为a,在x轴正方向上做匀速直线运动,设速度为v0,粒子从P点运动到Q点所用的时间为t,则由类平抛运动的规律可得:
Lat2                  ①                  (2分)
2Lv0t      ②                   (2分)
a        ③                   (2分)
(1)由①③式得:t.  ④          (2分)
(2)设粒子射出第一象限时速度方向与x轴正方向的夹角为θ
tanθ       ⑤                     (2分)
由②③④⑤式,得tanθ,即θ=30°.  (2分)
点评:带电粒子在混合场中的运动,一定要注意过程分析,一般都要画出粒子的运动图形,由图形分阶段利用电场、磁场中的性质进行分析求解.

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,在第一象限有一匀强电场,场强大小为E,方向与y轴平行;一质量为m、电荷量为-q(q>0)的粒子以平行于x轴的速度从y轴上P点处射入电场,已知OP=L,OQ=2L.不计粒子…”主要考查了你对  【带电粒子在电场中的偏转】  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。

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