Question

【題目】如圖所示，以y軸為邊界，右邊是水平向左的E1=1×104N/C勻強(qiáng)電場(chǎng)，左邊是與水平方向成45°斜向上的E2=×104N/C勻強(qiáng)電場(chǎng)，現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為m=kg，帶電量q=1×10－6C小顆粒從坐標(biāo)為（0.1m，0.1m）處靜止釋放。忽略阻力，g=10m/s2。 求[結(jié)果可以帶根號(hào)]

（1）剛釋放時(shí)的加速度a

（2）第一次經(jīng)過y軸時(shí)的坐標(biāo)及時(shí)間

（3）第二次經(jīng)過y軸時(shí)的坐標(biāo)

Answer 1

【答案】（1）10m/s2（2）（0，0）;s（3）（0，-1.6m）

【解析】

（1） 小顆粒在電場(chǎng)E1中受到電場(chǎng)力

受到的重力

mg=0.01N

合力指向原點(diǎn)，小顆粒作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，第一次經(jīng)過y軸的坐標(biāo)是（0，0）

加速度為：

（2） 由釋放到原點(diǎn)位移S：

由得，

第一次經(jīng)過y軸的坐標(biāo)是（0，0）

（3） 運(yùn)動(dòng)到原點(diǎn)的速度為：

在電場(chǎng)E2中，電場(chǎng)力

F和重力的合力

恰好和速度垂直，

顆粒做類平拋運(yùn)動(dòng)

［注意，這一點(diǎn)難理解，空間上轉(zhuǎn)一下會(huì)好理解一點(diǎn)，如右圖］

從原點(diǎn)再到y軸，沿初速度方向勻速：

沿垂直速度方向：

而且：

S1=S2

解得：

第２次回到y軸的P點(diǎn)，

距離遠(yuǎn)點(diǎn)的距離

y==

第二次經(jīng)過y軸時(shí)的坐標(biāo)（0，-1.6m）