题目内容
【题目】如图所示，匀强电场分布在边长为L的正方形区域ABCD内，M、N分别为AB和AD的中点，一个初速度为v0、质量为m、电荷量为q的带负电粒子沿纸面射入电场。带电粒子的重力不计，如果带电粒子从M点垂直电场方向进入电场，则恰好从D点离开电场。若带电粒子从N点垂直BC方向射入电场，则带电粒子( )
A．从BC边界离开电场
B．从AD边界离开电场
C．在电场中的运动时间为
D．离开电场时的动能为
mv
【答案】BD
【解析】带电粒子从M点以垂直电场线方向进入电场后做类平抛运动，水平方向上有L＝v0t，竖直方向上有
L＝at2＝
t2，联立解得E＝
；带电粒子从N点进入电场后做匀减速直线运动，设带电粒子在电场中减速为零时的位移为x，由动能定理有－qEx＝0－mv，解得x＝L，当粒子速度减至零后沿原路返回，从N点射出，粒子在电场中运动的时间t1＝
，由于电场力做功为零，根据动能定理有0＝Ek2－
mv，粒子离开电场时的动能Ek2＝mv，选项B、D正确。
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