Question

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子，以初速度v0垂直射入場(chǎng)強(qiáng)為E方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，射出電場(chǎng)的即時(shí)速度的方向與初速度方向成30°角．在這過(guò)程中，不計(jì)粒子重力．求：

（1）該粒子在電場(chǎng)中經(jīng)歷的時(shí)間；

（2）粒子在這一過(guò)程中電勢(shì)能增量．

Answer 1

【答案】（1）（2）

【解析】

（1）帶正電的粒子垂直進(jìn)入電場(chǎng)后做類平拋運(yùn)動(dòng)，如圖所示：

粒子在垂直電場(chǎng)方向的做勻速直線運(yùn)動(dòng)

粒子在電場(chǎng)方向做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)：，

當(dāng)粒子速度方向與初速度方向成30°角時(shí)，如圖，，

豎直分速度：，粒子經(jīng)歷的時(shí)間：；

（2）在這一過(guò)程中，粒子在電場(chǎng)方向偏轉(zhuǎn)的位移，

電場(chǎng)力對(duì)粒子做功：，

根據(jù)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系知，電場(chǎng)力對(duì)粒子做正功，電勢(shì)能減少，好電勢(shì)能的增加量。