如图所示,abcd是一个正方形盒子.cd边的中点有一个小孔e.盒子中有沿ad方向的匀强电场.一个质量为m带正电粒子(重力不计)从a处的小孔沿ab方向以初速度v0射入盒内,并恰好从e处的小孔射出.求:(1)该带电粒子从e孔射出时的速度大小.(2)该过程中电场力对该带电粒子做的功.

问题描述:

如图所示,abcd是一个正方形盒子.cd边的中点有一个小孔e.盒子中有沿ad方向的匀强电场.一个质量为m带正电粒子(重力不计)从a处的小孔沿ab方向以初速度v0射入盒内,并恰好从e处的小孔射出.求:

(1)该带电粒子从e孔射出时的速度大小.
(2)该过程中电场力对该带电粒子做的功.

如图,设正方形边长为L,离开电场时竖直方向速度vy(1)a→e 粒子做类平抛运动   沿v0方向:L2=v0t   沿E方向:L=vy2t解得:vy=4v0离开电场时速度大小v=v20+v2y=17v0(2)a到e对该带电...
答案解析:(1)带电粒子垂直射入匀强电场中,做类平抛运动.粒子从e孔射出时,竖直位移大小是水平位移大小的两倍.由运动学公式,利用比例关系,求出竖直分速度,再合成求出粒子从e孔射出时的速度大小.
(2)整个过程中,电场力做正功引起粒子动能的变化,根据动能定理求出电场力做功.
考试点:带电粒子在匀强电场中的运动;动能定理的应用.
知识点:本题是类平抛运动,第(1)问中不涉及加速度,用平均速度表示竖直位移是技巧.基础题.