Question

（1）粒子穿過(guò)界面PS時(shí)的速度大小與方向；
（2）點(diǎn)電荷Q的電性及電量大小。

Answer 1

(1)v＝2.5×10⁶ m/s，方向與水平方向成37°角斜向右下
(2)點(diǎn)電荷Q帶負(fù)電 1.04×10^－8C

（1）粒子在正方形區(qū)域abcd中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)。在RO方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，；在ab方向做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。
運(yùn)動(dòng)時(shí)間 ------------------------1分
------------------------2分
粒子射出dc邊界時(shí)
v_y＝at₁＝1.5×10⁶ m/s  ------------------------2分          
v_x＝v₀＝2×10⁶ m/s
粒子的運(yùn)動(dòng)速度為v＝=2.5×10⁶ m/s -----------------2分
粒子的速度偏向角的正切為tanq＝v_y/ v₀＝0.75，q＝37°  ------------------------2分
粒子飛出電場(chǎng)后在界面cd、PS間的無(wú)電場(chǎng)區(qū)域做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以粒子穿過(guò)界面PS時(shí)的速度大小為v＝2.5×10⁶ m/s，方向與水平方向成37°角斜向右下。 -----------1分
（2）粒子由界面ab運(yùn)動(dòng)到界面PS的過(guò)程中豎直方向上的位移
 ------------------------2分
由題意，粒子穿過(guò)界面PS時(shí)速度方向和庫(kù)侖力方向垂直，庫(kù)侖力提供向心力。
所以點(diǎn)電荷Q帶負(fù)電，------------------------1分
粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R＝y/cosq＝0.15 m  -----------------2分