Question

如图所示，质量为m，电荷量为e的粒子从A点以v₀的速度沿垂直电场线方向的直线AO方向射入匀强电场，由B点飞出电场是速度方向与AO方向成45°，已知AO的水平距离为d．（不计重力）

求：（1）从A点到B点用的时间；

（2）匀强电场的电场强度大小；

（3）AB两点间电势差．

Answer 1

考点：  带电粒子在匀强电场中的运动；平抛运动．

专题：  带电粒子在电场中的运动专题．

分析：  （1）粒子从A点以v₀的速度沿垂直电场线方向射入电场，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，由水平距离d和初速度v₀可求出时间．

（2）将粒子射出电场的速度进行分解，求出竖直方向分速度v_y，由牛顿第二定律和v_y=at结合求出电场强度E．

（3）由动能定理可求解AB两点间电势差．

解答：  解：（1）粒子从A点以v₀的速度沿垂直电场线方向射入电场，水平方向做匀速直线运动，则有：t=．

（2）由牛顿第二定律得：a=．

将粒子射出电场的速度v进行分解，则有 v_y=v₀tan45°=v₀，又v_y=at，得：

v₀=•=，解得：E=

（3）由动能定理得：

eU_AB=﹣

解得：U_AB=

答：（1）从A点到B点用的时间为；

（2）匀强电场的电场强度大小为；

（3）AB两点间电势差为．

点评：  本题运用运动的分解法研究类平抛运动，关键将速度进行分解，由牛顿第二定律和运动学公式相结合进行研究．