Question

如圖所示，在兩條平行的虛線內(nèi)存在著寬度為L、場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在與右側(cè)虛線相距L處有一與電場(chǎng)平行的屏．現(xiàn)有一電荷量為+q、質(zhì)量為m的帶電粒子(重力不計(jì))，以垂直于電場(chǎng)線方向的初速度v₀射入電場(chǎng)中，v₀方向的延長線與屏的交點(diǎn)為O.試求：
(1)粒子從射入到打到屏上所用的時(shí)間；
(2)粒子剛射出電場(chǎng)時(shí)的速度方向與初速度方向間夾角的正切值tan ?；
(3)粒子打到屏上的點(diǎn)P到O點(diǎn)的距離s.

Answer 1

（1）  （2）    (3)

解析試題分析：
(1)根據(jù)題意，粒子在垂直于電場(chǎng)線的方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，
則
所以粒子從射入到打到屏上所用的時(shí)間： 
（2）設(shè)粒子剛射出電場(chǎng)時(shí)的速度方向與初速度方向間夾角為θ，沿平行電場(chǎng)線方向的速度為，粒子在沿電場(chǎng)線方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，
根據(jù)牛二定律，粒子在電場(chǎng)中加速度為，
所以，
所以粒子剛射出電場(chǎng)時(shí)的速度方向與初速度方向的夾角的正切值為：
（3）設(shè)粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)距離為，垂直電場(chǎng)線方向勻速直線則：
則，
帶電粒子離開電場(chǎng)后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則有，解得：
考點(diǎn)：帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)
點(diǎn)評(píng)：偏轉(zhuǎn)問題的分析處理方法類似于平拋運(yùn)動(dòng)的分析處理，應(yīng)用運(yùn)動(dòng)的合成和分解的方法。沿初速度方向?yàn)閯蛩僦本�運(yùn)動(dòng)，沿電場(chǎng)力方向?yàn)槌跛俣葹榱愕膭蚣铀俣戎本�運(yùn)動(dòng)。把電場(chǎng)力看做一個(gè)普通的力，應(yīng)用力學(xué)規(guī)律分析求解，這類問題就顯得簡單而熟悉。