Question

在光滑水平面上有一質(zhì)量m=1.0×10^—3kg、電量q=1.0×10^—10C的帶正電小球，靜止在O點(diǎn)，以O(shè)點(diǎn)為原點(diǎn)，在該水平面內(nèi)建立直角系坐標(biāo)系oxy，現(xiàn)突然加一沿X軸負(fù)方向、場(chǎng)強(qiáng)大小E=2.0×10⁶V/m的勻強(qiáng)電場(chǎng),使小球開(kāi)始運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)2.0s,所加電場(chǎng)突然變?yōu)檠貀軸負(fù)方向，場(chǎng)強(qiáng)大小仍為E=2.0×10⁶V/m的勻強(qiáng)電場(chǎng),再經(jīng)過(guò)2.0s,所加電場(chǎng)又突然變?yōu)榱硪粋�(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，使小球在此電場(chǎng)作用下經(jīng)2.0s，速率變?yōu)榱悖�求此電�?chǎng)的大小及方向及速度變?yōu)榱銜r(shí)小球的位置坐標(biāo)。

Answer 1

X=-1.6m,Y=-0.8m

在勻強(qiáng)電場(chǎng) 球的加速度a=0.2m/s²c  (3 分)
場(chǎng)強(qiáng)沿X負(fù)方向時(shí)經(jīng)達(dá)2秒速度大�。篤_x="at=0.4m/s" ，方向：X負(fù)方向  (3 分)
球沿X負(fù)方向移動(dòng)距離：S₁="0.4m(3" 分)
場(chǎng)強(qiáng)沿X負(fù)方向時(shí)，小球作類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，X方向移動(dòng)距離為：X₂=V_x t=0.8m  Y₁="0.4m(3" 分)
4S后，所加電場(chǎng)的方向應(yīng)與此時(shí)速度方向相反，電場(chǎng)方向指向第一象限，與X軸正方向成45°角，
第3個(gè)2秒內(nèi)運(yùn)動(dòng)距離為：X₃="0.4m," Y₂=0.4m 位置坐標(biāo)為：X=-1.6m,Y=-0.8m（3分）
本題考查帶電粒子在電場(chǎng)中的加速,畫(huà)出坐標(biāo)系有利于分析粒子的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,在x軸方向由電場(chǎng)力提供加速度,由牛頓第二定律可求得加速度大小,再由公式v=at可求得2s末沿x軸方向的分速度，當(dāng)電場(chǎng)變?yōu)檠貀軸方向后粒子做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可求得y軸位移和x軸位移，如果要粒子速度減小到零需加與速度方向相反的電場(chǎng)，由運(yùn)動(dòng)規(guī)律可求得加速度大小，再由牛頓第二定律可求得場(chǎng)強(qiáng)大小