题目内容
【题目】如图所示，在平面直角坐标系xOy中，第I象限存在沿y轴负方向的水平匀强电场，在y轴负半轴上的某处固定着一点电荷（设匀强电场与点电荷电场以x轴为界互不影响），一质量为m，电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度v0垂直于y轴射入电场，经x轴上的N点与x轴正方向成θ=60°角射入第IV象限，此后在点电荷作用下做匀速圆周运动，最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出，OP=3R．不计粒子重力，静电力常量为k，求：
（1）M、N两点间的电势差UMN；
（2）固定x轴下侧平面内的点电荷电量Q.
【答案】（1）
；（2）
【解析】
（1）粒子在第一象限做类平抛运动，根据类平抛的特点可以求出末速度大小，再根据动能定理可求出电势差；
（2）粒子在第四象限做圆周运动，利用几何关系找到半径，利用牛顿第二定律可求解电荷量Q
（1）设粒子过N点时的速度为v，有 
解得
粒子从M点运动到N点的过程，由动能定理有
联立解得
（2）设带电粒在第四象限内的运动半径为r， 由几何关系得
由牛顿第二定律有 
联立解得
故本题答案是：（1）；（2）
练习册系列答案
相关题目
