Question

【題目】如圖,在xOy平面的第一象限內有平行于y軸的有界勻強電場,方同沿y軸正方向；第四象限有一勻強電場一質量、電荷量的帶電粒子,從P點以初速度大小,垂直y軸方向射入電場中,粒子偏轉后經過x軸上A點進入第四象限,并沿直線運動的最大距離,已知,,不計粒子重力,求：

(1)粒子的帶電性質和粒子在第一象限的加速度大小；

(2)粒子從A點運動到B點的時間；

(3)第四象限的勻強電場大小和方向。

Answer 1

【答案】(1)負電；(2)(3)2.5×103m/s,方向沿AB方向

【解析】

粒子在電場中向下偏轉,可知粒子帶負電,根據牛頓第二定律得,粒子在第一象限內的加速度大小

(2)粒子在第一象限內做類平拋運動,運動的時間,

離開第一象限時,豎直分速度,

根據平行四邊形定則知,進入第四象限的速度

粒子進入第四象限做勻減速直線運動,根據平均速度推論知

解得

(3)粒子勻減速運動的加速度大小

根據牛頓第二定律得

解得

根據平行四邊形定則知,進入第四象限時,速度方向與水平方向的夾角正切值

故四象限內的勻強電場方向沿AB方向,與水平方向成37度。