Question

【題目】絕緣光滑水平面內(nèi)有一圓形有界勻強電場，其俯視圖如圖所示，圖中xOy所在平面與光滑水平面重合，電場方向與x軸正向平行，電場的半徑為R＝m，圓心O與坐標系的原點重合，場強E＝2 N/C.一帶電荷量為q＝－110－5 C、質(zhì)量m＝110－5 kg的粒子，由坐標原點O處以速度v0＝1 m/s沿y軸正方向射入電場(重力不計)，求：

（1）粒子在電場中運動的時間

（2）粒子射出點（A點)的位置坐標

（3）粒子射出點(A點）與O點的電勢差UAO

（4）粒子射出時具有的動能

Answer 1

【答案】（1）1s；（2）(－1 m,1 m)；（3）2v；（4）2.5×10－5J

【解析】（1）粒子沿x軸方向做勻加速運動，加速度為a，Eq=ma ①

x=at2 ②

沿y軸方向做勻速運動：y=v0t ③

x2+y2=R2④

解得：t=1s ⑤

故粒子在電場中運動的時間為1s；

（2）粒子射出電場邊界的位置坐標為（-x1，y1）

則x1=at2=1m，y1=v0t=1m ⑥

故粒子出射點的位置坐標為（-1m，1m）；