問題詳情:
如圖所示,在兩條平行的虛線內存在着寬度爲L、場強爲E的勻強電場,在與右側虛線相距也爲L處有一與電場平行的屏.現有一電荷量爲+q、質量爲m的帶電粒子(重力不計),以垂直於電場線方向的初速度v0*入電場中,v0方向的延長線與屏的交點爲O.試求:
(1)粒子從*入到打到屏上所用的時間;
(2)粒子剛*出電場時的速度方向與初速度方向間夾角的正切值tanα;
(3)粒子打到屏上的點P到O點的距離s.
【回答】
解:(1)根據題意,粒子在垂直於電場線的方向上做勻速直線運動,所以粒子從*入到打到屏上所用的時間.
(2)設粒子*出電場時沿平行電場線方向的速度爲vy,根據牛頓第二定律,粒子在電場中運動的時間:
粒子在電場中的加速度爲:
所以:.
所以粒子剛*出電場時的速度方向與初速度方向間夾角的正切值爲.
(3)設粒子在電場中的偏轉距離爲y,則
又s=y+Ltan α,解得:.
答:(1)粒子從*入到打到屏上所用的時間;
(2)粒子剛*出電場時的速度方向與初速度方向間夾角的正切值;
(3)粒子打到屏上的點P到O點的距離.
知識點:帶電粒子在電場中的運動
題型:計算題