Question

绝缘光滑水平面内有一圆形有界匀强电场，其俯视图如图所示，图中XOY所在平面与光滑水平面重合，场强方向与x轴正向平行，电场的半径为R=m，圆心O与坐标系的原点重合，场强E = 2N／C，一带电量为q = -1×10^-5 C，质量

m =1×10^-5kg带负电的粒子，由坐标原点O处以速度v₀ = 1m/s沿y轴正方向射入电场，求

（1）粒子在电场中运动的时间；

（2）粒子出射点的位置坐标；

（3）粒子射出时具有的动能。

 

 

Answer 1

【答案】

（1）粒子沿x轴方向做匀加速运动，加速度为a，

Eq=ma                           ①      

x=at²                                                                                                  ②

沿y轴方向做匀速运动：y=v₀t             ③

x²+y²=R²                                     ④

解得：t=1s                    ⑤

(2)粒子射出电场边界的位置坐标为x₁=-1m           y₁=1m            ⑥

(3)出射时的动能由动能定理得：Eq∣x₁∣=E_K-mv²₀                                  ⑦

代入解得：E_K=2.5×10^-5J                                 ⑧

评分标准：①⑤⑥⑦每式2分，其余每式1分.

【解析】略