题目内容
(10分)如图所示,直角坐标系xoy位于竖直平面内,在x>0的区域内有电场强度大小E = 4N/C、方向沿y轴正方向的条形匀强电场,其宽度d =2m。一质量m = 6.4×10-27kg、电荷量q = -3.2×10-19C的带电粒子从P点,其坐标为(0 , 1m)以速度V = 4×104m/s,沿x轴正方向进入电场,经电场偏转最终通过x轴上的Q点(图中未标出),不计粒子重力。求:
(1)当电场左边界与y轴重合时Q点的横坐标;
(2)若只改变上述电场强度的大小,且电场左边界的横坐标x′处在范围内,要求带电粒子仍能通过Q点,求此电场左边界的横坐标x′与电场强度的大小E′的函数关系。
(1)(2)
解析试题分析:(1)(5分)带电粒子垂直进入电场后做类平抛运动
粒子在电场中加速度
运动时间
沿y方向位移
沿y方向分速度
粒子出电场后又经时间t2达x轴上Q点
故Q点的坐标为
(2)(5分)电场左边界的横坐标为x′。
当0<x1<3m时,设粒子离开电场
时的速度偏向角为θ′,
则:
又:
由上两式得:
考点:考查了带电粒子在电场中的运动
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