Question

【题目】如图，场强大小为E、方向竖直向下的匀强电场中有一矩形区域abcd，水平边ab长为s，竖直边ad长为h。质量均为m、带电荷量分别为+q和—q的两粒子，由a、c两点先后沿ab和cd方向以速率进入矩形区（两粒子不同时出现在电场中）。不计重力，若两粒子轨迹恰好相切，则等于__________。

Answer 1

【答案】

【解析】

在匀强电场中，两个质量相同、带电量大小相同的正负粒子在一矩形的对角顶点以方向相反、大小相等的速度进入矩形，轨迹恰好相切，由此可知两粒子的运动轨迹完全对称，且相切点是矩形的几何中心．不计重力，则粒子做类平抛运动．

由于正负粒子的质量、电荷量大小、运动初速度大小均相等，且粒子仅在电场的作用下运动，所以可知粒子做类平抛运动，且运动轨迹形状相同，根据空间的对称性可知，相切点为矩形的几何中心。由类平抛运动的关系可得，竖直方向：，水平方向：，解得，则。