题目内容
【题目】如图所示,abcd是一个正方形盒子.cd边的中点有一个小孔e,盒子中有沿ad方向的匀强电场.一个质量为m、带电量为q的粒子从a处的小孔沿ab方向以初速度v0射入盒内,并恰好从e处的小孔射出。(忽略粒子重力)求:
(1)该带电粒子从e孔射出的速度大小;
(2) 若正方形的边长为L,求该电场的场强大小。
【答案】(1) (2)
【解析】试题分析:粒子进入电场后水平方向做匀速直线运动,竖直方向做匀加速直线运动,用平均速度表示竖直位移和水平位移,求出粒子从e孔射出时竖直方向的速度,再合成求解粒子从e孔射出的速度大小;运用动能定理求出电场强度。
(1)设粒子在e孔的竖直速度为vy.
则水平方向匀速运动:
竖直方向根据平均速度:
联立可得:vy=4v0
所以带电粒子从e孔射出的速度大小为:
(2) 根据动能定理得:
电场力做功为:W电=Eq·l
联立解得:
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