如图所示.正方形区域abcd边长L＝8cm.内有平行于ab方向指向bc边的匀强电场.场强E＝3750 V/m.一带正电的粒子电量q＝10-10C.质量m＝10-20kg.沿电场中心线RO飞入电场.初速度v0＝2×106m/s.粒子飞出电场后经过界面cd.PS间的无电场区域后.进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域.一进入该区域即开始做匀速圆周运动(设� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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如图所示，正方形区域abcd边长L＝8cm，内有平行于ab方向指向bc边的匀强电场，场强E＝3750 V/m，一带正电的粒子电量q＝10^－10C，质量m＝10^－20kg，沿电场中心线RO飞入电场，初速度v₀＝2×10⁶m/s，粒子飞出电场后经过界面cd、PS间的无电场区域后，进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域，一进入该区域即开始做匀速圆周运动（设点电荷左侧的电场分布以界面PS为界限，且不受PS影响）。已知cd、PS相距12cm，粒子穿过PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏MN上。（静电力常数k＝9×10⁹Nm²/C²，不计粒子所受重力）试求：

（1）粒子穿过界面PS时的速度大小与方向；

（2）点电荷Q的电性及电量大小。

(1) v＝2.5×10⁶ m/s，方向与水平方向成37°角斜向右下

(2) 点电荷Q带负电 1.04×10^－8C

解析:

（1）粒子在正方形区域abcd中做类平抛运动。在RO方向做匀速直线运动，；在ab方向做初速度为0的匀加速直线运动。

运动时间 ------------------------1分

------------------------2分

粒子射出dc边界时

v_y＝at₁＝1.5×10⁶ m/s ------------------------2分

v_x＝v₀＝2×10⁶ m/s

粒子的运动速度为v＝=2.5×10⁶ m/s -----------------2分

粒子的速度偏向角的正切为tanq＝v_y/ v₀＝0.75， q＝37° ------------------------2分

粒子飞出电场后在界面cd、PS间的无电场区域做匀速直线运动，所以粒子穿过界面PS时的速度大小为v＝2.5×10⁶ m/s，方向与水平方向成37°角斜向右下。 -----------1分

（2）粒子由界面ab运动到界面PS的过程中竖直方向上的位移

------------------------2分

由题意，粒子穿过界面PS时速度方向和库仑力方向垂直，库仑力提供向心力。

所以点电荷Q带负电，------------------------1分

粒子做圆周运动的半径为R＝y/cosq＝0.15 m -----------------2分

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科目：高中物理 来源： 题型：

如图所示，正方形区域abcd边长L=8cm，内有平行于ab方向指向BC边的匀强电场，场强E=3750V/m，一带正电的粒子电量q=10^-10C，质量m=10^-20kg，沿电场中心线RO飞入电场，初速度v₀=2×10⁶m/s，粒子飞出电场后经过界面cd、PS间的无电场区域后，进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域，一进入该区域即开始做匀速圆周运动（设点电荷左侧的电场分布以界面PS为界限，且不受PS影响）．已知cd、PS相距12cm，粒子穿过PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏MN上．（静电力常数k=9×10⁹Nm²/C²）试求：