Question

【題目】如圖所示，abcd是一個正方形盒子．cd邊的中點有一個小孔e，盒子中有沿ad方向的勻強電場．一個質量為m、帶電量為q的粒子從a處的小孔沿ab方向以初速度v0射入盒內，并恰好從e處的小孔射出。(忽略粒子重力)求：

(1)該帶電粒子從e孔射出的速度大小；

(2) 若正方形的邊長為L，求該電場的場強大小。

Answer 1

【答案】（1） （2）

【解析】試題分析：粒子進入電場后水平方向做勻速直線運動，豎直方向做勻加速直線運動，用平均速度表示豎直位移和水平位移，求出粒子從e孔射出時豎直方向的速度，再合成求解粒子從e孔射出的速度大小；運用動能定理求出電場強度。

(1)設粒子在e孔的豎直速度為vy.

則水平方向勻速運動：

豎直方向根據平均速度：

聯立可得：vy＝4v0

所以帶電粒子從e孔射出的速度大小為：

(2) 根據動能定理得：

電場力做功為：W電＝Eq·l

聯立解得：