Question

（13分）如图所示，在两条平行的虚线内存在着宽度为L、场强为E的匀强电场，在与右侧虚线相距也为L处有一与电场平行的屏。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）粒子打到屏上的点P到O点的距离；

（3）粒子在整个运动过程中动能的变化量。

 

Answer 1

【答案】

（1）       （2）        （3） 

【解析】

试题分析：（1）根据题意，粒子在垂直于电场线的方向上做匀速直线运动，所以粒子从射入到打到屏上所用的时间t=          3分

（2）设粒子射出电场时沿平行电场线方向的速度为v_y，

根据牛顿第二定律，粒子在电场中的加速度为：a=             1分

所以v_y=a=           1分

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：

tan α==.         1分

设粒子在电场中的偏转距离为y，则  y=a=         2分

又s=y＋Ltanα，解得：s=        2分

（3）整个运动过程只有电场力做功，根据动能定理：△E_K=qEy=         3分

考点：本题考查带电粒子的运动、运动的分解、动能定理，意在考查学生的综合分析能力。