Question

如图所示，边长为L的正方形区域abcd内存在着匀强电场，一带电粒子，带电量大小为q，质量为m，以初速度v0从a点沿ab方

Answer 1

解题思路：（1）若粒子从C点离开电场，粒子做类平抛运动沿电场方向上的位移为L，垂直于电场方向上的位移为L，结合牛顿第二定律和运动学公式求出电场强度的大小；

（2）根据U=Ed求解；

（3）电场力做的功等于电势能的减小量；

（4）根据动能定理求粒子离开电场时的动能．

（1）粒子做类平抛运动：在垂直于电场方向L=V₀t

在平行于电场方向 L=[1/2at2＝

qEt2

2m]

解得E＝

2m

v20

qL

（2）U_ac=-EL=-

2m

v20

q

（3）∵从a到c电场力做的功：W_ac=qEL=2m

v20

∴△E_p=-2m

v20即电势能减少了2m

v20

（4）从a到c由动能定理有：W_ac=E_kc-[1/2m

v20]

解得E_kc=[5/2m

v20]

答：（1）电场强度大小E为

2m

v20

qL；

（2）a、c两点间的电势差为-

2m

v20

q；

（3）从a到c过程中粒子的电势能变化量为-2m

v20；

（4）粒子从c点射出时的动能为[5/2m

v20]．

点评：

本题考点： 带电粒子在匀强电场中的运动；电场强度；电势差．

考点点评： 本题关键将带电粒子的运动沿初速度方向和电场方向进行正交分解，然后根据牛顿第二定律和运动学公式列式求解．