Question

【题目】如图所示，质量为m、电荷量为q的带电粒子，以初速度v0垂直射入场强为E方向竖直向下的匀强电场中，射出电场的即时速度的方向与初速度方向成30°角．在这过程中，不计粒子重力．求：

（1）该粒子在电场中经历的时间；

（2）粒子在这一过程中电势能增量．

Answer 1

【答案】（1）（2）

【解析】（1）带正电的粒子垂直进入电场后做类平抛运动，如图所示：

粒子在垂直电场方向的做匀速直线运动

粒子在电场方向做初速度为0的匀加速直线运动： ，

当粒子速度方向与初速度方向成30°角时，如图， ，

竖直分速度： ，粒子经历的时间： ；

（2）在这一过程中，粒子在电场方向偏转的位移，

电场力对粒子做功： ，

根据电场力做功与电势能变化的关系知，电场力对粒子做正功，电势能减少，好电势能的增加量。