Question

（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。

Answer 1

（1）      （2）       （3） 

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，所以粒子从射入到打到屏上所用的时间t=          3分
（2）设粒子射出电场时沿平行电场线方向的速度为v_y，
根据牛顿第二定律，粒子在电场中的加速度为：a=             1分
所以v_y=a=           1分
所以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为：
tan α==.         1分
设粒子在电场中的偏转距离为y，则  y=a=         2分
又s=y＋Ltanα，解得：s=        2分
（3）整个运动过程只有电场力做功，根据动能定理：△E_K=qEy=         3分