問題詳情:
如圖所示,第一象限中有沿x軸的正方向的勻強電場,第二象限中有沿y軸負方向的勻強電場,兩電場的電場強度大小相等.一個質量為m,電荷量為-q的帶電質點以初速度v0從x軸上P(-L,0)點*入第二象限,已知帶電質點在第一和第二象限中都做直線運動,並且能夠連續兩次通過y軸上的同一個點Q(未畫出),重力加速度g為已知量.求:
(1)初速度v0與x軸正方向的夾角;
(2)P、Q兩點間的電勢差UPQ;
(3)帶電質點在第一象限中運動所用的時間.
【回答】
(1)(2)- (3)
【詳解】
(1)由題意知,帶電質點在第二象限做勻速直線運動,有
qE=mg
設初速度v0與x軸正方向的夾角為θ,且由帶電質點在第一象限做直線運動,有
解得
θ=.
(2)P到Q的過程,由動能定理有
qEL-mgL=0
WPQ=qEL
解得
(3)帶電質點在第一象限做勻變速直線運動,由牛頓第二定律有
mg=ma
即
a=g
由速度公式得
v0=at
解得
帶電質點在第一象限中往返一次所用的時間
知識點:帶電粒子在電場中的運動
題型:解答題