题目内容
【题目】如图所示,在平面直角坐标系xoy的第二象限中存在水平向右的匀强电场,电场强度大小为E,在第一象限内有竖直向下的匀强电场,电场强度大小也为E。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从P点由静止开始沿PQ运动,P点坐标为(-d,d),粒子从Q点进入第一象限的电场区域,从x轴上的M点离开电场,M点未画出。不计粒子重力。求:
(1)粒子运动到Q点的速度大小vQ;
(2)M点横坐标;
(3)粒子从M点离开电场时速度方向与x轴正方向的夹角。
【答案】(1);(2);(3)45°
【解析】
(1)粒子从P到Q过程中,根据动能定理可得:
解得:
(2)粒子在第一象限内,沿x轴方向上做匀速直线运动
在沿y轴方向上做初速度为零的匀加速直线运动
过程中的加速度为
解得
(3)y轴方向上的速度
粒子从M点离开电场时速度方向与x轴正方向的夹角的正切值为
解得
θ=45°
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