Question

如图所示，在区域I和区域Ⅱ内分别存在匀强电场，电场强度大小均为E，但方向不同．在区域I内场强方向沿y轴正方向，区域Ⅱ内场强方向未标明，两处电场都处在xoy平面内。一质量为m，电量为q的正粒子从坐标原点O以某一初速度沿x轴正方向射入电场区域I，从P点进入电场区域Ⅱ，到达Ⅱ区域右边界Q处时速度恰好为零．P点的坐标为（）．不计粒子所受重力，求：

（1）带电粒子射入电场区域I时的初速度；

（2）电场区域Ⅱ的宽度。

Answer

（1）（2）L

【解析】试题分析：（1）设带电粒子射入电场区域Ⅰ时的初速度为v0，在x方向：粒子做匀速直线运动L=v0t

在y方向：粒子做初速度为零的匀加速直线运动且

解得：

（2）粒子在区域Ⅱ做匀减速直线运动，设粒子在P处的速度为vp，在x方向的分速度为vpx，

在y方向的分速度为vpy，电场区域Ⅱ的宽度为△x2

即：vpx=vpy

故：

∵∴

设粒子从P做直线运动到Q所通过的位移为S

因有：vt2−v02＝2as

即：0−vp2＝−2××S

解得：S=L

△x2=Scos45°

得：△x2＝L

考点：动能定理；牛顿定律的应用；平抛运动

【名师点睛】本题考查带粒子在电场中的类平抛运动，灵活运用类平抛运动时速度偏转角的正切值求解其他量，属于常规题型。