Question

（12分）如圖所示，在第一象限有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為E，方向與y軸平行；一質(zhì)量為m、電荷量為－q(q>0)的粒子以平行于x軸的速度從y軸上P點(diǎn)處射入電場(chǎng)，已知OP＝L，OQ＝2L.不計(jì)粒子重力．求：

（1）粒子在第一象限中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．
（2）粒子離開第一象限時(shí)速度方向與x軸的夾角．

Answer 1

（1）（2）θ＝30°.

解析試題分析：帶電粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，在y軸負(fù)方向上做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度的大小為a，在x軸正方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)速度為v₀，粒子從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)所用的時(shí)間為t，則由類平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可得：
L＝at²                  ①                  (2分)
2L＝v₀t      ②                   (2分)
且a＝        ③                   (2分)
（1）由①③式得：t＝ .  ④          (2分)
（2）設(shè)粒子射出第一象限時(shí)速度方向與x軸正方向的夾角為θ則
tanθ＝       ⑤                     (2分)
由②③④⑤式，得tanθ＝，即θ＝30°.  (2分)
考點(diǎn)：考查帶點(diǎn)粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)
點(diǎn)評(píng)：要理解力決定運(yùn)動(dòng)的含義，分析運(yùn)動(dòng)首先要分析受力，根據(jù)本題的受力情況判斷運(yùn)動(dòng)情況，各分運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性是求解本題的關(guān)鍵，能夠利用運(yùn)動(dòng)的合成與分解求解本題也是要考查的能力