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2.如圖所示,abcd是一個正方形盒子.邊長為L,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帶電粒子(不計重力),電荷量為q,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.求:
(1)該帶電粒子從e孔射出時的速度v的大��;
(2)該過程中電場力對該帶電粒子做的功W;
(3)試求該電場的場強E.

分析 (1)粒子在電場中做類平拋運動,結合水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律,抓住等時性求出豎直分速度,從而結合平行四邊形定則求出粒子射出時的速度.
(2)根據(jù)動能定理求出電場力對粒子做功的大�。�
(3)根據(jù)W=qEL求出勻強電場的場強大�。�

解答 解:(1)粒子在電場中做類平拋運動,在水平方向上有:L2=v0t,
在豎直方向上有:L=vy2t,
解得vy=4v0,
根據(jù)平行四邊形定則知,粒子從e孔射出時的速度大小v=v02+vy2=17v0
(2)根據(jù)動能定理得,W=12mv212mv02
代入數(shù)據(jù)解得W=8mv02,
(3)根據(jù)W=qEL得,E=WqL=8mv02qL
答:(1)該帶電粒子從e孔射出時的速度v的大小17v0;
(2)該過程中電場力對該帶電粒子做的功W為8mv02;
(3)試求該電場的場強E為8mv02qL

點評 本題是類平拋運動問題,基本方法是運動的分解法,要抓住水平和豎直兩個方向位移的關系是關鍵.

練習冊系列答案
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