Question

如图所示，在第一象限有一匀强电场，场强大小为 E ，方向与 y 轴平行；一质量为 m 、电荷量为－ q ( q &g

如图所示，在第一象限有一匀强电场，场强大小为 E ，方向与 y 轴平行；一质量为 m 、电荷量为－ q ( q >0)的粒子以平行于 x 轴的速度从 y 轴上 P 点处射入电场，已知 OP ＝ L ， OQ ＝2 L .不计粒子重力．求： （1）粒子在第一象限中运动的时间．（2）粒子离开第一象限时速度方向与 x 轴的夹角．

Answer 1

（1） （2） θ ＝30°

试题分析：带电粒子在电场中做类平抛运动，在 y 轴负方向上做初速度为零的匀加速运动，设加速度的大小为 a ，在 x 轴正方向上做匀速直线运动，设速度为 v 0 ，粒子从 P 点运动到 Q 点所用的时间为 t ，则由类平抛运动的规律可得： L ＝ at 2                   ①                  (2分) 2 L ＝ v 0 t       ②                   (2分) 且 a ＝         ③                   (2分) （1）由①③式得： t ＝ .  ④          (2分) （2）设粒子射出第一象限时速度方向与 x 轴正方向的夹角为 θ 则 tan θ ＝        ⑤                     (2分) 由②③④⑤式，得tan θ ＝ ，即 θ ＝30°.  (2分) 点评：带电粒子在混合场中的运动，一定要注意过程分析，一般都要画出粒子的运动图形，由图形分阶段利用电场、磁场中的性质进行分析求解．