Question

5．如图所示，在OA之间存在一水平向右，电场强度为E的匀强电场，一质量为m，电量为+q的粒子（重力不计）以初速度v沿y轴负方向进入匀强电场，在电场力作用下通过x轴上的B点，已知OB的长度为L．
（1）问带电粒子在上述过程中做何种运动；
（2）求带电粒子经过B点时的动能E_k．

Answer 1

分析 （1）分析粒子进入电场时的速度和受力特征确定粒子做何种运动；
（2）根据动能定理求粒子经过B点时的动能．

解答 解：（1）带电粒子进入电场时有y轴方向的初速度，受水平方向的电场力作用，故带电粒子进入电场中受力与平抛运动受力相似，粒子做类平抛运动；
（2）带电粒子在整个运动过程中只有电场力做功，设粒子经过B点时的动能为E_k，根据动能定理有：
$qEL={E}_{k}-\frac{1}{2}m{v}^{2}$
可得粒子在B点的动能${E}_{k}=qEL+\frac{1}{2}m{v}^{2}$
答：（1）带电粒子在电场中做类平抛运动；
（2）求带电粒子经过B点时的动能E_k为$qEL+\frac{1}{2}m{v}^{2}$

点评 能根据粒子运动的初速度与受力特征确定粒子做何种运动，能根据动能定理求解电场力做功后的动能．