Question

【题目】如图所示，abcd是一个正方形盒子．cd边的中点有一个小孔e，盒子中有沿ad方向的匀强电场．一个质量为m、带电量为q的粒子从a处的小孔沿ab方向以初速度v0射入盒内，并恰好从e处的小孔射出。(忽略粒子重力)求：

(1)该带电粒子从e孔射出的速度大小；

(2) 若正方形的边长为L，求该电场的场强大小。

Answer 1

【答案】（1） （2）

【解析】试题分析：粒子进入电场后水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀加速直线运动，用平均速度表示竖直位移和水平位移，求出粒子从e孔射出时竖直方向的速度，再合成求解粒子从e孔射出的速度大小；运用动能定理求出电场强度。

(1)设粒子在e孔的竖直速度为vy.

则水平方向匀速运动：

竖直方向根据平均速度：

联立可得：vy＝4v0

所以带电粒子从e孔射出的速度大小为：

(2) 根据动能定理得：

电场力做功为：W电＝Eq·l

联立解得：