Question

一帶電粒子以一定的初速度由P 點(diǎn)射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，入射方向與電場(chǎng)線垂直．粒子從Q點(diǎn)射出電場(chǎng)時(shí)，其速度方向與電場(chǎng)線成30°角．已知?jiǎng)驈?qiáng)電場(chǎng)的寬度為d，P、Q兩點(diǎn)的電勢(shì)差為U，不計(jì)重力作用．求此勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大�。�

Answer 1

【答案】分析：帶電粒子垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)中，做類平拋運(yùn)動(dòng)，在Q點(diǎn)建立直角坐標(biāo)系，垂直于電場(chǎng)線為x軸，平行于電場(chǎng)線為y軸，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求出粒子到達(dá)Q點(diǎn)時(shí)的速度．根據(jù)位移公式和兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性，列出x方向和y方向兩個(gè)方向的分位移與時(shí)間的關(guān)系式，即可求出豎直方向的位移大小y，由E=求解場(chǎng)強(qiáng)的大�。�
解答：解：設(shè)帶電粒子在P點(diǎn)時(shí)的速度為v，在Q點(diǎn)建立直角坐標(biāo)系，垂直于電場(chǎng)線為x軸，平行于電場(chǎng)線為y軸，由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和幾何知識(shí)求得粒子在y軸方向的分速度為      ．                               
粒子在y方向上的平均速度為
粒子在y方向上的位移為y，粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，則  
   y=
   d=vt
得
所以場(chǎng)強(qiáng)為
聯(lián)立得：
答：此勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為．
點(diǎn)評(píng)：本題根據(jù)類平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的分解法，根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)結(jié)合求解．