题目内容
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)粒子刚射出电场时的速度方向与初速度方向间夹角的正切值tanα;
(3)粒子打到屏上的点P到O点的距离x.
(1);(2);(3)
【解析】
试题分析: (1)根据题意,粒子在垂直于电场线方向上做匀速直线运动,所以粒子从射入到打在屏上所用的时间为。
(2)设粒子射出电场时沿平行电场线方向的速度为,根据牛顿第二定律,粒子在电场中的加速度为
所以
则粒子刚射出电场时速度方向与初速度方向间夹角的正切值为。
(3)设粒子在电场中的偏转距离为y,则y=
又x=y+Ltana,
解得:x=
考点: 本题考查带电粒子在电场中运动、匀变速度直线运动规律、速度与时间关系、电场强度、加速度。
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