Question

如图所示，在第一象限有一匀强电场，场强大小为E，方向与y轴平行；一质量为m、电荷量为－q(q>0)的粒子以平行于x轴的速度从y轴上P点处射入电场，已知OP＝L，OQ＝2L.不计粒子重力．求：

（1）粒子在第一象限中运动的时间．
（2）粒子离开第一象限时速度方向与x轴的夹角．

Answer 1

（1）（2）θ＝30°

试题分析：带电粒子在电场中做类平抛运动，在y轴负方向上做初速度为零的匀加速运动，设加速度的大小为a，在x轴正方向上做匀速直线运动，设速度为v₀，粒子从P点运动到Q点所用的时间为t，则由类平抛运动的规律可得：
L＝at²                  ①                  (2分)
2L＝v₀t      ②                   (2分)
且a＝        ③                   (2分)
（1）由①③式得：t＝ .  ④          (2分)
（2）设粒子射出第一象限时速度方向与x轴正方向的夹角为θ则
tanθ＝       ⑤                     (2分)
由②③④⑤式，得tanθ＝，即θ＝30°.  (2分)
点评：带电粒子在混合场中的运动，一定要注意过程分析，一般都要画出粒子的运动图形，由图形分阶段利用电场、磁场中的性质进行分析求解．