Question

【题目】如图所示,在直角坐标系y>0的区域存在方向沿y轴负方向的匀强电场,场强大小为E。一个氕核和一个氘核先后从y轴上y=h点以相同的动能射出,速度方向沿x轴正方向.已知进入第四象限时,速度方向与x轴正方向的夹角为60°, 的质量为m电荷量为q.不计重力.求:

(1)进入第四象限时的位置到原点O的距离;

(2) 和进入第四象限时的横坐标之比;

Answer 1

【答案】(1) (2)S1:S2=1:1

【解析】

（1）在电场中做类平抛运动，则有：

水平方向：

竖直方向：

粒子进入磁场时竖直分速度：

解得：

（2）设在电场中沿x轴正方向射出的速度大小为v2,在电场中的加速度大小为a2

由题给条件得：

解得：

由牛顿第二定律有：qE=2ma2

设第一次射入第四象限时的速度大小为v2,速度的方向与x轴正方向夹角为θ2,入射点到原点的距离为s2,在电场中运动的时间为t2

由运动学公式有：

S2=v2t2，，

，

，

联立以上各式得S2=S1

解得：S1:S2=1:1