Question

【題目】如圖所示，第一象限中有沿x軸的正方向的勻強電場，第二象限中有沿y軸負方向的勻強電場，兩電場的電場強度大小相等．一個質量為m，電荷量為－q的帶電質點以初速度v0從x軸上P(－L，0)點射入第二象限，已知帶電質點在第一和第二象限中都做直線運動，并且能夠連續(xù)兩次通過y軸上的同一個點Q(未畫出)，重力加速度g為已知量．求：

(1)初速度v0與x軸正方向的夾角；

(2)P、Q兩點間的電勢差UPQ；

(3)帶電質點在第一象限中運動所用的時間．

Answer 1

【答案】(1)(2)－　(3)

【解析】

(1)由題意知，帶電質點在第二象限做勻速直線運動，有

qE＝mg

設初速度v0與x軸正方向的夾角為θ，且由帶電質點在第一象限做直線運動，有

解得

θ＝.

(2)P到Q的過程，由動能定理有

qEL－mgL＝0

WPQ＝qEL

解得

(3)帶電質點在第一象限做勻變速直線運動，由牛頓第二定律有

mg＝ma

即

a＝g

由速度公式得

v0＝at

解得

帶電質點在第一象限中往返一次所用的時間