题目内容
【题目】如图,在xOy平面的第一象限内有平行于y轴的有界匀强电场
,方同沿y轴正方向；第四象限有一匀强电场
一质量
、电荷量
的带电粒子,从P点以初速度大小
,垂直y轴方向射入电场
中,粒子偏转后经过x轴上A点进入第四象限,并沿直线运动的最大距离
,已知
,
,不计粒子重力,求：
(1)粒子的带电性质和粒子在第一象限的加速度大小；
(2)粒子从A点运动到B点的时间；
(3)第四象限的匀强电场
大小和方向。
【答案】(1)负电；
(2)
(3)2.5×103m/s,方向沿AB方向
【解析】
粒子在电场中向下偏转,可知粒子带负电,根据牛顿第二定律得,粒子在第一象限内的加速度大小
(2)粒子在第一象限内做类平抛运动,运动的时间,
离开第一象限时,竖直分速度,
根据平行四边形定则知,进入第四象限的速度
粒子进入第四象限做匀减速直线运动,根据平均速度推论知
解得
(3)粒子匀减速运动的加速度大小
根据牛顿第二定律得
解得
根据平行四边形定则知,进入第四象限时,速度方向与水平方向的夹角正切值
故四象限内的匀强电场方向沿AB方向,与水平方向成37度。
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