Question

【题目】如图所示，在空间中取直角坐标系xOy，在第一象限内平行于y轴的虚线MN与y轴距离为d＝4cm，从y轴到MN之间的区域充满一个沿y轴正方向的匀强电场，场强大小为E＝375V/m。初速度可以忽略的带负电的粒子经过另一个电势差为U＝10V的电场加速后，从y轴上的A点以平行于x轴的方向射入第一象限区域，OA的距离h＝4.5cm。已知带电粒子的比荷为＝0.8C/kg，带电粒子的重力忽略不计，求：

(1)带电粒子从A点进入电场到离开该电场区域所经历的时间t和离开电场区域时的速率v；

(2)带电粒子经过x轴时离坐标原点O的距离l。

Answer 1

【答案】(1)0.01s；5m/s(2)8cm

【解析】

(1)由动能定理可知，

qU＝

得粒子进入偏转电场区域的初速度

v0＝4m/s

假设粒子从MN离开，则粒子在匀强电场区域的运动时间t＝0.01s

y＝·t2＝1.5cm

因为y＜h，说明以上假设正确，所以

vy＝t＝3m/s.

离开电场区域时的速度v＝5m/s.

(2)设粒子离开电场后经过时间到达x轴，在x轴方向上的位移为x′，则

x′＝v0t′

y′＝h－y＝h－＝vy·t′

则

t′＝0.01s，x′＝4cm

所以

l＝d＋x′＝8cm.