题目内容
【题目】在如图所示的直角坐标系xoy中,第一象限内存在沿+x轴方向的有界匀强电场,电场的宽度为L,场强大小为E。现有益质量为m,电量为q的带正电粒子,从坐标原点O沿+y轴方向以不同大小的初速度射入电场,并从电场的上边界飞出,不计粒子的重力。
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(1)如图1若粒子从坐标原点以
射入电场,从A点射出电场,求粒子飞出电场时速度的大小以及A点的坐标;
(2)如图2若将电场的宽度变为
,若仍要使粒子通过(1)问的A点,则粒子从坐标原点入射的初速度为多大?
【答案】(1)(L,L)(2)![]()
【解析】(1)在y轴方向上做匀速直线运动,故
,
在x轴方向上做匀加速直线运动,故
,
,
飞出电场时的速度为![]()
联立解得
,
在x轴方向上
,解得
,故A点坐标为(L,L)
(2)设粒子出电场时的速度方向与y轴方向的夹角为
,根据平抛运动推论有:
,
, ![]()
解得![]()
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