Question

5．如圖所示，在OA之間存在一水平向右，電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一質(zhì)量為m，電量為+q的粒子（重力不計(jì)）以初速度v沿y軸負(fù)方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，在電場(chǎng)力作用下通過(guò)x軸上的B點(diǎn)，已知OB的長(zhǎng)度為L(zhǎng)．
（1）問(wèn)帶電粒子在上述過(guò)程中做何種運(yùn)動(dòng)；
（2）求帶電粒子經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能E_k．

Answer 1

分析 （1）分析粒子進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的速度和受力特征確定粒子做何種運(yùn)動(dòng)；
（2）根據(jù)動(dòng)能定理求粒子經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能．

解答 解：（1）帶電粒子進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)有y軸方向的初速度，受水平方向的電場(chǎng)力作用，故帶電粒子進(jìn)入電場(chǎng)中受力與平拋運(yùn)動(dòng)受力相似，粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)；
（2）帶電粒子在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只有電場(chǎng)力做功，設(shè)粒子經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為E_k，根據(jù)動(dòng)能定理有：
$qEL={E}_{k}-\frac{1}{2}m{v}^{2}$
可得粒子在B點(diǎn)的動(dòng)能${E}_{k}=qEL+\frac{1}{2}m{v}^{2}$
答：（1）帶電粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)；
（2）求帶電粒子經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能E_k為$qEL+\frac{1}{2}m{v}^{2}$

點(diǎn)評(píng) 能根據(jù)粒子運(yùn)動(dòng)的初速度與受力特征確定粒子做何種運(yùn)動(dòng)，能根據(jù)動(dòng)能定理求解電場(chǎng)力做功后的動(dòng)能．