Question

【題目】如圖所示，在相距為L的虛線A、B間，存在一個與豎直方向成φ角斜向上的勻強電場，在相距為2L的B、C間存在一個豎直向上的另一個勻強電場，其中，實線C為熒光屏，現有一個質量為m、電荷量為q帶電粒子由a點靜止釋放，恰好沿水平方向經過b點到達熒光屏上的O點，重力加速度為g．則：

(1)粒子經過b點時的速率多大？

(2)若在B、C間再加上方向垂直紙面向外、大小為B的勻強磁場，粒子經過b點發生偏轉到達熒光屏上，那么，在這個過程中，粒子的電勢能的變化量是多少？

Answer 1

【答案】（1） (2)

【解析】（1）粒子做勻變速直線運動，在豎直方向上：

水平方向：

解得

（2）在加磁場前，粒子在BC間做勻速直線運動qE=mg；

加磁場后，粒子在BC間做勻速圓周運動：

設粒子在電場中偏轉量為x，由幾何關系：

電場力做功：W=qEx

根據功能關系可知，粒子的電勢能變化量為E=-W

以上各式解得：