Question

如图所示，匀强电场分布在正方形ABCD区域内，M、N分别为AB边和BC边的中点。一个具有初动能E₀的带电粒子射入电场（沿纸面运动）。如果带电粒子从M点垂直于电场方向进入电场后，恰好从D点离开电场。带电粒子从D点离开电场时的动能为________；如果带电粒子从N点垂直于BC边方向射入电场，它离开电场时的动能为__________。

Answer 1

 

解析试题分析：（1）设带电粒子的质量为m、电量为q、初速为v，则 E₀＝mv²；设正方形边长为L，匀强电场的电场强度为E．带电粒子从M点垂直于电场方向进入电场后做类平抛运动．从D点离开电场，说明粒子带正电，沿电场方向的位移为L．则有： ① 得到：qEL=mv²=2E₀ ②
带电粒子从M点射入，从D点射出，电场力做功 W＝qE?＝E₀，粒子从D点离开电场时的动能为E₁，据动能定理有 W=E₁-E₀，故 E₁=W+E₀=2E₀
（2）带电粒子从N点垂直于BC边方向射入电场，做匀加速直线运动，离开电场时的动能为E₂，据动能定理有  qEL=E₂-E₀，解得 E₂=E₀+qEL=3E₀．
考点：带电粒子在电场中的偏转；动能定理。