Question

8．如圖所示，帶正電的粒子以一定的初速度v₀沿中軸線進(jìn)入水平放置的平行金屬板內(nèi)，恰好沿下板的邊緣飛出，已知板長為L，板間的電壓為U，帶電粒子的帶電量為q，粒子通過平行金屬板的時間為T，不計粒子的重力，則粒子在前$\frac{T}{2}$時間內(nèi)和后$\frac{T}{2}$時間內(nèi)，電場力對粒子做功之比為1：3粒子在下落前$\frac0huigd5{4}$和后$\frachfszizh{4}$內(nèi)，電場力對粒子做功之比為1：1．

Answer 1

分析 根據(jù)類平拋規(guī)律可知，帶電粒子在豎直方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，則滿足初速度為零的勻加速直線運(yùn)動x₁：x₂：x₃=1：3：5的結(jié)論，然后根據(jù)W=qEL求功（其中L是豎直方向的位移大�。┘纯�

解答 解：根據(jù)類平拋運(yùn)動規(guī)律可知，豎直方向粒子做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動，根據(jù)結(jié)論x₁：x₂：x₃=1：3：5可知，前$\frac{t}{2}$時間內(nèi)，電場力做功為W₁=qE$\frac{1}{4}（\fraczmxg0rb{2}）$，又U=Ed，解得W=$\frac{qU}{8}$，由上分析x₁：x₂=1：3知，在后$\frac{t}{2}$內(nèi)下落位移占$\frac{3}{4}$，所以電場力做功為W₂=qE$\frac{3}{4}（\fracvnwu5te{2}）$=$\frac{3qU}{8}$，W₁：W₂=1：3
根據(jù)W=qEl可得，在粒子下落前$\fracrnabpbj{4}$和后$\fracmcya55r{4}$的過程中，電場力做功之比為1：1
故答案為：1：3，1：1

點(diǎn)評 掌握類平拋運(yùn)動的處理方法和初速度為零的勻加速直線運(yùn)動的結(jié)論，理解W=qU，以及U=Ed中d的含義