题目内容
(10分)如图所示,ABCD是一个正方形盒子,CD边的中点有一个小孔O,盒子中有沿AD方向的匀强电场,场强大小为E. 粒子源不断地从A处的小孔沿AB方向向盒内发射相同的带电粒子,粒子的质量为m,带电量为q,初速度为v0, 在电场作用下,粒子恰好从O处的小孔射出;(带电粒子的重力和粒子间的相互作用力均可忽略) 求:
(1)正方形盒子的边长L=?(用m, v0,q,E表示)
(2)该带电粒子从O孔射出时的速率v=?(用 v0表示)
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(1)当盒中为匀强电场E时,设正方形边长AD=L,则DO=L/2.粒子做类平抛运动,设带电量为q,质量为m,从e出来时速度为
,竖直方向的分速度为
,运动时间为t,加速度为a。
由平抛运动知识得:
①(2分)
(2)
=
② ( 3分)
由牛顿第二定律得a=
③(2分)
由①②③得
=4
L=4×
(2分)
由运动的合成得:
=
( 3分)
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