Question

如圖所示，在兩條平行的虛線內(nèi)存在著寬度為L、場強為E的勻強電場，在與右側(cè)虛線相距也為L處有一與電場平行的屏。現(xiàn)有一電荷量為＋q、質(zhì)量為m的帶電粒子(重力不計)，以垂直于電場線方向的初速度v₀射入電場中，v₀方向的延長線與屏的交點為O。試求：
(1)粒子從射入到打到屏上所用的時間；
(2)粒子剛射出電場時的速度方向與初速度方向間夾角的正切值tanα；
(3)粒子打到屏上的點P到O點的距離x。

Answer 1

解：(1)根據(jù)題意，粒子在垂直于電場線的方向上做勻速直線運動，所以粒子從射入到打到屏上所用的時間t＝
(2)設(shè)粒子射出電場時沿平行電場線方向的速度為v_y
根據(jù)牛頓第二定律，粒子在電場中的加速度為：a＝
所以v_y＝a
所以粒子剛射出電場時的速度方向與初速度方向間夾角的正切值為tanα＝
(3)設(shè)粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)距離為y，則
y＝
又x＝y(tǒng)＋Ltan α
解得：x＝