Question

【題目】如圖所示，在兩條豎直的平行虛線內(nèi)存在著寬度為L、方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)；在與右側(cè)虛線相距為L處有一與電場(chǎng)方向平行的熒光屏．將一質(zhì)量為m、電荷量為＋q的帶電微粒從A點(diǎn)沿AO方向以初速度V0速度垂直電場(chǎng)線射入電場(chǎng)，微粒打在熒光屏上的B點(diǎn)；撤去電場(chǎng)，微粒仍在A點(diǎn)以原有速度的大小和方向射入，則打在熒光屏上的C點(diǎn)。已知BO＝CO，重力加速度為g，

求

（1）微粒從A點(diǎn)出發(fā)，打到屏上的時(shí)間在兩種情況下之比。

（2）勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E.

（3）在沒(méi)有撤去電場(chǎng)的情境中，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能的變化量。

Answer 1

【答案】(1) ；(2) ；(3)

【解析】

解：(1)粒子在水平方向上都做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以粒子從射入到打到屏上所用的時(shí)間為：，即打到屏上的時(shí)間在兩種情況下之比為：；

(2) 粒子在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則：

粒子在豎直方向做勻變速直線運(yùn)動(dòng)

有電場(chǎng)時(shí)：

沒(méi)有電場(chǎng)時(shí)：

由題意知：

解得：

(3) 在沒(méi)有撤去電場(chǎng)的情境中，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能的變化量等于電場(chǎng)力對(duì)粒子做功，則有：

電場(chǎng)力對(duì)粒子做功，即運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能的變化量