题目内容
【题目】如图所示,空间内有场强大小为 E 的匀强电场,竖直平行直线为匀强电场的电场线(方 向未知),现有一电荷量为 q、质量为 m 的带负电的粒子,从 O 点以某一初速度垂直电场方 向进入电场,A、B 为运动轨迹上的两点,不计粒子的重力及空气的阻力;
(1)若 OA 连线与电场线夹角为 60 , OA L ,求带电粒子从 O 点到 A 点的运动时间及进 电场的初速度;
(2)若粒子过 B 点时速度方向与水平方向夹角为 60 ,求 。
【答案】(1), (2)
【解析】
(1)带电粒子在电场中做类平抛运动,根据两个分位移公式列式,结合牛顿第二定律得到加速度,即可求解。(2)根据合速度和分速度的关系求带电粒子到达B点的速度,再由动能定理求出。
(1)因带电粒子向上偏转,电场力方向向上,又因为带电粒子带负电,所以电场强度方向竖直向下。带电粒子在电场中做类平抛运动,设水平方向的位移为x,竖直方向的位移为y,由题意知:,
根据分运动的规律有:,
粒子的加速度为:
联立解得:,
(2)设粒子到达B点的速度为v,则由合运动与分运动的关系有:
由动能定理有:
联立解得:
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