Question

【题目】如图所示，在相距为L的虚线A、B间，存在一个与竖直方向成φ角斜向上的匀强电场，在相距为2L的B、C间存在一个竖直向上的另一个匀强电场，其中，实线C为荧光屏，现有一个质量为m、电荷量为q带电粒子由a点静止释放，恰好沿水平方向经过b点到达荧光屏上的O点，重力加速度为g．则：

(1)粒子经过b点时的速率多大？

(2)若在B、C间再加上方向垂直纸面向外、大小为B的匀强磁场，粒子经过b点发生偏转到达荧光屏上，那么，在这个过程中，粒子的电势能的变化量是多少？

Answer 1

【答案】（1） (2)

【解析】（1）粒子做匀变速直线运动，在竖直方向上：

水平方向：

解得

（2）在加磁场前，粒子在BC间做匀速直线运动qE=mg；

加磁场后，粒子在BC间做匀速圆周运动：

设粒子在电场中偏转量为x，由几何关系：

电场力做功：W=qEx

根据功能关系可知，粒子的电势能变化量为E=-W

以上各式解得：