Question

如图所示，边长为L的正方形区域abcd内存在着匀强电场，一带电粒子，带电量大小为q，质量为m，以初速度v 0

如图所示，边长为L的正方形区域abcd内存在着匀强电场，一带电粒子，带电量大小为q，质量为m，以初速度v 0 从a点沿ab方向垂直进入电场，恰好从c点射出，不计重力．试求：（1）电场强度大小E；（2）a、c两点间的电势差U ac ；（3）从a到c过程中粒子的电势能变化量△E p ；（4）粒子从c点射出时的动能E kc ．

Answer 1

（1）粒子做类平抛运动：在垂直于电场方向  L=V 0 t    在平行于电场方向 L= 1 2 a t 2 = qE t 2 2m 解得      E= 2m v 20 qL （2）U ac =-EL=- 2m v 20 q （3）∵从a到c电场力做的功：W ac =qEL= 2m v 20 ∴△E p =-2m v 20 即电势能减少了 2m v 20 （4）从a到c由动能定理有：W ac =E kc - 1 2 m v 20 解得E kc = 5 2 m v 20 答：（1）电场强度大小E为 2m v 20 qL ； （2）a、c两点间的电势差为- 2m v 20 q ； （3）从a到c过程中粒子的电势能变化量为-2m v 20 ； （4）粒子从c点射出时的动能为 5 2 m v 20 ．