Question

【题目】如图甲所示，在y＝0和y＝2 m之间有沿着x轴方向的匀强电场，MN为电场区域的上边界，在x轴方向范围足够大．电场强度随时间的变化如图乙所示，取x轴正方向为电场正方向．现有一个带负电的粒子，粒子的比荷为＝1.0×10－2C/kg，在t＝0时刻以速度v0＝5×102m/s从O点沿y轴正方向进入电场区域，不计粒子重力．求：

（1）粒子通过电场区域的时间；

（2）粒子离开电场时的位置坐标；

（3）粒子通过电场区域后沿x方向的速度大小．

Answer 1

【答案】（1） 4×10－3s. （2） （－2×10－5m，2 m） （3）

【解析】

试题（1）因粒子初速度方向垂直匀强电场，在电场中做类平抛运动，所以粒子通过电场区域的时间t==4×10－3s. （3分）

（2）粒子在x方向先加速后减速，加速时的加速度大小为a1＝＝4 m/s2 （2分）

减速时的加速度大小为a2＝＝2 m/s2 （2分）

x方向上的位移大小为 x＝（2分）

因此粒子离开电场时的位置坐标为（－2×10－5m，2 m） （1分）

（3）离开电场时粒子在x方向的速度大小为