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)粒子刚射出电场时的速度方向与初速度方向间夹角的正切值tan ?;
(3)粒子打到屏上的点P到O点的距离s.
(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,
则
所以粒子从射入到打到屏上所用的时间:
(2)设粒子刚射出电场时的速度方向与初速度方向间夹角为θ,沿平行电场线方向的速度为,粒子在沿电场线方向做初速度为零的匀加速直线运动,
根据牛二定律,粒子在电场中加速度为,
所以,
所以粒子刚射出电场时的速度方向与初速度方向的夹角的正切值为:
(3)设粒子在电场中的偏转距离为,垂直电场线方向匀速直线则:
则,
带电粒子离开电场后做匀速直线运动,则有,解得:
考点:带电粒子在电场中的偏转
点评:偏转问题的分析处理方法类似于平抛运动的分析处理,应用运动的合成和分解的方法。沿初速度方向为匀速直线运动,沿电场力方向为初速度为零的匀加速度直线运动。把电场力看做一个普通的力,应用力学规律分析求解,这类问题就显得简单而熟悉。
科目:高中物理 来源: 题型:
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科目:高中物理 来源:2013-2014学年山西省高二上学期期中考物理试卷(解析版) 题型:计算题
(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。
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科目:高中物理 来源:2010年江西省德兴市三校联考高二上学期期中考试物理试卷 题型:计算题
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幕.现有一带电量为+q、质量为m的带电粒子,以垂直于电场的初速度v0射入电场中,粒子的重力不计,v0方向的延长线与屏幕的交点为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tanα;
(3)粒子打到屏上的点P到O点的距离s.
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