题目内容
（2007?日照模拟）如图所示，在y=0和y=2m之间有沿着x轴方向的匀强电场，MN为电场区域的上边界，在x轴方向范围足够大．电场强度的变化如图所示，取x轴正方向为电场正方向．现有一个带负电的粒子，粒子的
=1.0×10-2 C/kg，在t=0时刻以速度v0=5×102m/s从O点沿y轴正方向进入电场区域，不计粒子重力作用．求：
（1）粒子通过电场区域的时间；
（2）粒子离开电场的位置坐标；
（3）粒子通过电场区域后沿x方向的速度大小．
| q | m |
（1）粒子通过电场区域的时间；
（2）粒子离开电场的位置坐标；
（3）粒子通过电场区域后沿x方向的速度大小．
分析：（1）粒子初速度方向垂直匀强电场，在电场中做类平抛运动，根据垂直电场方向做匀速运动即可求得运动时间；
（2）粒子在x方向先加速后减速，求出加速和减速时的加速度，根据位移公式即可求得坐标；
（3）根据匀变速直线运动速度时间公式分两个过程即可求解．
（2）粒子在x方向先加速后减速，求出加速和减速时的加速度，根据位移公式即可求得坐标；
（3）根据匀变速直线运动速度时间公式分两个过程即可求解．
解答：解：（1）因粒子初速度方向垂直匀强电场，
在电场中做类平抛运动，
所以粒子通过电场区域的时间
t=
=4×10-3s
（2）粒子在x方向先加速后减速，加速时的加速度
a1=
=4m/s2
减速时的加速度
a2=
=2m/s2
x方向上的
s=
a1(
)2 +a1(
)2-
a2 (
)2=2×10-5m
因此坐标
（-2×10-5m，2m）
（3）粒子在x方向的速度
vx=a1
-a2
=4×10-3m/s
答：（1）粒子通过电场区域的时间为4×10-3s；
（2）粒子离开电场的位置坐标为（-2×10-5m，2m）；
（3）粒子通过电场区域后沿x方向的速度大小为4×10-3m/s．
在电场中做类平抛运动，
所以粒子通过电场区域的时间
t=
| y |
| v0 |
（2）粒子在x方向先加速后减速，加速时的加速度
a1=
| E1q |
| m |
减速时的加速度
a2=
| E2q |
| m |
x方向上的
s=
| 1 |
| 2 |
| T |
| 2 |
| T |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
| T |
| 2 |
因此坐标
（-2×10-5m，2m）
（3）粒子在x方向的速度
vx=a1
| T |
| 2 |
| T |
| 2 |
答：（1）粒子通过电场区域的时间为4×10-3s；
（2）粒子离开电场的位置坐标为（-2×10-5m，2m）；
（3）粒子通过电场区域后沿x方向的速度大小为4×10-3m/s．
点评：本题主要考查了牛顿第二定律在电场中的运用，注意电场力是周期性变化的，x方向先做匀加速后做匀减速运动，周期性交替，y方向匀速运动，难度适中．
练习册系列答案
阅读快车系列答案
相关题目
（2007?日照模拟）甲、乙两质点在同一直线上做匀加速直线运动的v-t图象如图所示，在3s末两质点在途中相遇．由已知求出的下列结论，正确的是（ ）
（2007?日照模拟）如图所示，绝缘弹簧的下端固定在斜面底端，弹簧与斜面平行，带电小球Q（可视为质点）固定在光滑绝缘斜面上的M点，且在通过弹簧中心的直线ab上．现把与Q大小相同，带电性也相同的小球P，从直线ab上的N点由静止释放，在小球P与弹簧接触到速度变零的过程中（ ）
（2007?日照模拟）如图所示，在长约80cm～100cm一端封闭的玻璃管中注满清水，水中放一个用红蜡做成的小圆柱体（小圆柱体恰能在管中匀速上浮），将玻璃管的开口端用胶塞塞紧．然后将玻璃管竖直倒置，在红蜡块匀速上浮的同时使玻璃管紧贴黑板面水平向右匀加速直线移动，你正对黑板面将看到红蜡块相对于黑板面的移动轨迹可能是下面的（ ）
（2007?日照模拟）将电动车的前轮装有发电机，发电机蓄电池连接．当在骑车者用力蹬车或电动自行车自动滑行时，自行车就可以连通发电机向蓄电池充电，将其他形式的能转化成电能储存起来．现有某人骑车以500J的初动能在粗糙的水平路面上滑行，第一次关闭自充电装置，让车自由滑行，其动能随位移变化关系如图线①所示；第二次启动自充电装置，其动能随位移变化关系如图线②所示，则第二次向蓄电池所充的电能是（ ）