题目内容
【题目】如图所示,a、b、c、d是某匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点,ab=cd=L,ad=bc=2L,电场线与矩形所在平面平行.已知a点电势为20 V,b点电势为24 V,d点电势为12 V.一个带正电的粒子从b点以v0的速度射入电场,入射方向与bc成45°,一段时间后经过c点,不计粒子的重力,求
(1)求C点的电势
(2)电场的大小及方向
(3)粒子由b到C的时间(用L及v0表示)
【答案】(1)16V (2) 场强的方向与bc的夹角为45° (3)
【解析】
(1)在匀强电场中,沿着电场线方向每前进相同的距离,电势变化相等,故Ua-Ud=Ub-Uc,解得:
Uc=16V
(2)由于bc两点的电势分别为24V、16V,如图所示:
则bc中点的电势为20V,则a、e、o在同一等势面上,由于ab=bo=L,∠abo=90°,则∠bao=∠boa=45°,因为电场线与等势线ao垂直,所以场强的方向与bc的夹角为45°,则:
(3)粒子从b运动到c时做类平抛运动,沿初速度v0方向做匀速直线运动,则有:
则运动时间为:
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