Question

在边长为L的正方形区域ABCD内存在着场强为E的匀强电场，电场方向如图中所示．一个质量为m、电荷量为+q的粒子从A点以速度v₀沿AD方向射入电场中，再从CD边上的P点离开电场．不计带电粒子的重力．求：
（1）带电粒子在电场中的运动时间t；
（2）PD间的距离h．

Answer 1

分析：（1）带电粒子在电场中做类平抛运动，根据运动的等时性求带电粒子在电场中的运动时间；
（2）根据类平抛运动知识求粒子在电场方向偏转的距离即可．

解答：解：（1）粒子沿初速度方向做匀速直线运动，
则     L=v₀t
解得   t=

L

v0

         ①
（2）粒子沿电场力方向做匀加速直线运动，设加速度为a
则     qE=ma
解得   a=

qE

m

    ②
粒子在电场方向偏转的位移：h=

1

2

at2     ③
由①②③解得：
h=

qEL2

2m v 2 0

答：（1）粒子在电场中运动的时间t=

L

v0

；
（2）PD间距离h=

qEL2

2m v 2 0

点评：能运用运动的合成与分解求解类平抛运动问题是解决本题的关键．