如图所示,在两条平行的虚线间存在着宽度为L、电场强度为E的匀强电场,在与右侧虚线相距为L处有一个与电场平行的屏.现有一电荷量为+q、质量为m的带电粒子(重力不计),以垂直

◎ 题目

如图所示,在两条平行的虚线间存在着宽度为L、电场强度为E的匀强电场,在与右侧虚线相距为L处有一个与电场平行的屏.现有一电荷量为+q、质量为m的带电粒子(重力不计),以垂直于电场线方向的初速度v0射入电场中,v0方向的延长线与屏的交点为O.试求:

(1)粒子从射入到打到屏上所用的时间;
(2)粒子刚射出电场时的速度方向与初速度方向间夹角的正切值;
(3)粒子打在屏上的点P到O距离y.

◎ 答案

(1)  (1)  (3)

◎ 解析


试题分析:(1)根据题意,带电粒子垂直射入电场,只受电场力作用而做类平抛运动,粒子在垂直于电场线的方向上做匀速直线运动,沿电场线方向做初速度为零的匀加速运动,从右侧虚线射出电场后做匀速直线运动.
根据运动学公式得:,解得:粒子从射入到打到屏上所用的时间
(2)设粒子射出电场时沿平行电场线方向的速度为,根据牛顿第二定律得:,解得:
根据运动学公式得:
解得:粒子在电场中运动的时间:   
所以粒子刚射出电场时的速度方向与初速度方向间夹角的正切值为
(3)设粒子在电场中的偏转距离为,则 
带电粒子离开电场后做匀速直线运动,由几何关系知:偏转的距离为
又 ,解得:

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,在两条平行的虚线间存在着宽度为L、电场强度为E的匀强电场,在与右侧虚线相距为L处有一个与电场平行的屏.现有一电荷量为+q、质量为m的带电粒子(重力不计),以垂直…”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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