Question

4．谢明同学在研究带电粒子在匀强电场中做类平抛物体运动的实验中，用频率为100HZ的照相机，照出了一张印有小方格的照片记录下了带电粒子的轨迹，小方格的边长L=0.2cm，若带电粒子在做类平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则带电粒子做类平抛的初速度0.4m/s．在b点的竖直分速率v_by=0.3m/s，电场力产生的加速度20m/s²（不考虑重力场的影响）．

Answer 1

分析 带电粒子做类平抛运动，水平方向匀速，竖直方向匀加速运动，即可求得初速度，利用中间时刻的瞬时速度等于平均速度即可求得b点竖直方向的速度，利用△x=aT²求得的加速度

解答 解：带电粒子做类平抛运动，故水平方向匀速运动，有2L=v₀T解得${v}_{0}=\frac{2L}{T}=\frac{2×0.002}{0.01}m/s=0.4m/s$
在竖直方向做匀加速运动，b点在竖直方向的速度等于ac竖直方向的平均速度，故${v}_{by}=\frac{3L}{2T}=\frac{3×0.002}{2×0.01}m/s=0.3m/s$
在竖直方向有△L=aT²可知a=$\frac{△L}{{T}^{2}}=\frac{L}{{T}^{2}}=\frac{0.002}{0.0{1}^{2}}m/{s}^{2}=20m/{s}^{2}$
故答案为：0.4；0.3；20

点评 解决本题的关键掌握类平抛运动的处理方法，平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做匀加速运动．