Question

【題目】如圖所示，在兩條豎直的平行虛線內存在著寬度為L、方向豎直向上的勻強電場；在與右側虛線相距為L處有一與電場方向平行的熒光屏．將一質量為m、電荷量為＋q的帶電微粒從A點沿AO方向以初速度V0速度垂直電場線射入電場，微粒打在熒光屏上的B點；撤去電場，微粒仍在A點以原有速度的大小和方向射入，則打在熒光屏上的C點。已知BO＝CO，重力加速度為g，

求

（1）微粒從A點出發，打到屏上的時間在兩種情況下之比。

（2）勻強電場的電場強度E.

（3）在沒有撤去電場的情境中，運動過程中機械能的變化量。

Answer 1

【答案】(1) ；(2) ；(3)

【解析】

解：(1)粒子在水平方向上都做勻速直線運動，所以粒子從射入到打到屏上所用的時間為：，即打到屏上的時間在兩種情況下之比為：；

(2) 粒子在水平方向做勻速直線運動，則：

粒子在豎直方向做勻變速直線運動

有電場時：

沒有電場時：

由題意知：

解得：

(3) 在沒有撤去電場的情境中，運動過程中機械能的變化量等于電場力對粒子做功，則有：

電場力對粒子做功，即運動過程中機械能的變化量