Question

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子，以初速度v0垂直射入場強(qiáng)為E方向豎直向下的勻強(qiáng)電場中，射出電場的即時(shí)速度的方向與初速度方向成30°角．在這過程中，不計(jì)粒子重力．求：

（1）該粒子在電場中經(jīng)歷的時(shí)間；

（2）粒子在這一過程中電勢能增量．

Answer 1

【答案】（1）（2）

【解析】（1）帶正電的粒子垂直進(jìn)入電場后做類平拋運(yùn)動(dòng)，如圖所示：

粒子在垂直電場方向的做勻速直線運(yùn)動(dòng)

粒子在電場方向做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)： ，

當(dāng)粒子速度方向與初速度方向成30°角時(shí)，如圖， ，

豎直分速度： ，粒子經(jīng)歷的時(shí)間： ；

（2）在這一過程中，粒子在電場方向偏轉(zhuǎn)的位移，

電場力對粒子做功： ，

根據(jù)電場力做功與電勢能變化的關(guān)系知，電場力對粒子做正功，電勢能減少，好電勢能的增加量。