物理
如图所示,一个带正电的粒子以平行于x轴正方向的初速度v0从y轴上a点射入第一象限内,为了使这个粒子能经过x轴上定点b,可在第一象限的某区域内加一方向沿y轴负方向的匀强电场.已知所加电场的场强大小为E,电场区域沿x方向的宽度为s,Oa=L,Ob=2s,粒子的质量为m,带电量为q,重力不计,试讨论电场的左边界与b的可能距离.

2019-06-26

如图所示,一个带正电的粒子以平行于x轴正方向的初速度v0从y轴上a点射入第一象限内,为了使这个粒子能经过x轴上定点b,可在第一象限的某区域内加一方向沿y轴负方向的匀强电场.已知所加电场的场强大小为E,电场区域沿x方向的宽度为s,Oa=L,Ob=2s,粒子的质量为m,带电量为q,重力不计,试讨论电场的左边界与b的可能距离.
作业帮
优质解答
作业帮 设电场的右边界与b的距离为x,带电粒子刚进入第一象限时做匀速直线运动位移为(s-x),然后进入偏转电场做类平抛运动竖直方向的偏转位移为y1,带电粒子出电场后做匀速直线运动到达b,运动轨迹如图:
带电粒子进入偏转电场做类平抛运动,结合平抛运动规律解题:
水平方向匀速直线运动:s=v0t
竖直方向初速度为零的匀加速直线运动:
y1=
1
2
at2=
1
2
qE
m
t2
=
1
2
qE
m
s
v0
2…①
竖直分速度:vy=at=
qE
m
s
v0

tanθ=
vy
v0
=
qEs
m
v
2
0
=
L-y1
x
…②
把①代入②整理得:x=
m
v
2
0
qEs
L-
s
2

答:电场的右边界与b的可能距离为
m
v
2
0
qEs
L-
s
2
作业帮 设电场的右边界与b的距离为x,带电粒子刚进入第一象限时做匀速直线运动位移为(s-x),然后进入偏转电场做类平抛运动竖直方向的偏转位移为y1,带电粒子出电场后做匀速直线运动到达b,运动轨迹如图:
带电粒子进入偏转电场做类平抛运动,结合平抛运动规律解题:
水平方向匀速直线运动:s=v0t
竖直方向初速度为零的匀加速直线运动:
y1=
1
2
at2=
1
2
qE
m
t2
=
1
2
qE
m
s
v0
2…①
竖直分速度:vy=at=
qE
m
s
v0

tanθ=
vy
v0
=
qEs
m
v
2
0
=
L-y1
x
…②
把①代入②整理得:x=
m
v
2
0
qEs
L-
s
2

答:电场的右边界与b的可能距离为
m
v
2
0
qEs
L-
s
2
相关问答