Question

如图所示，在两条平行的虚线内存在着宽度为L、电场强度为E的匀强电场，在与右侧虚线相距也为L处有一与电场平行的屏，现有一电荷量为+q、质量为m的带电粒子（重力不计），以垂直于电场线方向的初速度射入电场中，方向的延长线与屏的交点为O，试求：

（1）粒子从射入到打到屏上所用的时间

（2）粒子刚射出电场时的速度方向与初速度方向间夹角的正切值

（3）粒子打到屏上的点P到O点的距离x

Answer

（1）（2）（3）

【解析】

试题分析：（1）根据题意，粒子在垂直于电场线的方向上做匀速直线运动，所以粒子从射入到打到屏上所用的时间．

（2）设粒子射出电场时沿平行电场线方向的速度为根据牛顿第二定律，粒子在电场中运动的时间：

粒子在电场中的加速度为：，所以：．

所以粒子刚射出电场时的速度方向与初速度方向间夹角的正切值为．

（3）设粒子在电场中的偏转距离为y，则

又，解得：．

考点：考查了带电粒子在电场中的偏转

【名师点睛】带电粒子在电场中偏转问题，首先要正确的对带电粒子在这两种情况下进行正确的受力分析，确定粒子的运动类型．解决带电粒子垂直射入电场的类型的题，应用平抛运动的规律进行求解．此类型的题要注意是否要考虑带电粒子的重力，原则是：除有说明或暗示外，对基本粒子（例如电子，质子、α粒子、离子等），一般不考虑重力；对带点微粒，（如液滴、油滴、小球、尘埃等），一般要考虑重力