如圖所示,勻強電場方向沿x軸的正方向,場強為E.在A(l,0)點有一個質(zhì)量為m,電荷量為q 的粒子,以沿 y 軸負方向的初速度v0開始運動,經(jīng)過一段時間到達B(0,-l)點,(不計重力作用).求:
(1)粒子的電性.
(2)粒子的初速度v0的大。
(3)當粒子到達B點時,電場力對粒子做功的瞬時功率.
分析:(1)根據(jù)粒子在水平方向的偏轉(zhuǎn)方向和電場力的方向的關系,判斷出粒子受力的方向與電場線的方向的關系,進而說明粒子的電性;
(2)粒子做的是類平拋運動.沿水平方向和豎直方向分解運動即可;
(3)電場力對粒子做功的瞬時功率是電場力與粒子的水平速度的積.先求得水平方向的分速度,代入公式P=Fv即可.
解答:解:(1)粒子在水平方向的偏轉(zhuǎn)方向和電場力的方向相反,說明粒子受力的方向與電場線的方向相反,所以粒子帶負電                                    
(2)粒子在y 方向不受力,做勻速直線運動;在 x 方向由于受恒定的電場力,做勻加速直線運動.所以粒子做的是類平拋運動.則:
在y方向上有:y=v0t                                       
在x方向上有:x=
1
2
at2
             
又x=y=l
所以:x=
1
2
at2=
1
2
?
qE
m
(
l
v0
)
2

可得:v0=
qEl
2m
                                         
(3)設粒子到達B點時的速度為v,
則電場力做功的瞬時功率為:P=qEvx                       
由運動學公式可得:vx=
2al
=
2qEl
m
                    
所以:P=qEvx=qE
2qEl
m
    
答:(1)粒子的帶負電.
(2)粒子的初速度v0的大小為
qEl
2m

(3)當粒子到達B點時,電場力對粒子做功的瞬時功率為qE
2qEl
m
點評:該題中,電場力對粒子做功的瞬時功率是電場力與粒子的水平速度的積是解題的關鍵點和容易錯誤的地方.要切記.
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(l)粒子從 C 點穿出磁場時的速度v;
(2)電場強度 E 和磁感應強度 B 的比值 E / B ;
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如圖所示,勻強電場區(qū)域和勻強磁場區(qū)域是緊鄰的,且寬度相等均為 d ,電場方向在紙平面內(nèi)豎直向下,而磁場方向垂直紙面向里.一帶正電粒子從 O 點以速度 v0沿垂直電場方向進入電場,在電場力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn),從 A 點離開電場進入磁場,離開電場時帶電粒子在電場方向的位移為電場寬度的一半,當粒子從C點穿出磁場時速度方向與進入電場O點時的速度方一致,(帶電粒子重力不計)求
(l)粒子從 C 點穿出磁場時的速度v;
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(l)粒子從 C 點穿出磁場時的速度v;

(2)電場強度 E 和磁感應強度 B 的比值 E / B ;

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