Question

（8分）如圖所示，在區(qū)域I和區(qū)域Ⅱ內(nèi)分別存在勻強電場，電場強度大小均為E，但方向不同．在區(qū)域I內(nèi)場強方向沿y軸正方向，區(qū)域Ⅱ內(nèi)場強方向未標明，都處在平面內(nèi)，一質(zhì)量為m，電量為q的正粒子從坐標原點O以某一初速度沿x軸正方向射入電場區(qū)域I，從P點進入電場區(qū)域Ⅱ，到達Ⅱ區(qū)域右邊界Q處時速度恰好為零．P點的坐標為．不計粒子所受重力，求：

（1）帶電粒子射入電場區(qū)域I時的初速度；
（2）電場區(qū)域Ⅱ的寬度。

Answer 1

（1）（2）

試題分析：（1）設帶電粒子射入電場區(qū)域Ⅰ時的初速度為，
在方向：粒子做勻速直線運動 ：    
在方向：粒子做初速度為零的勻加速直線運動：      
且              
解得：  
（2）粒子在區(qū)域Ⅱ做勻減速直線運動，設粒子在處的速度為，在方向的分速度為，在方向的分速度為，電場區(qū)域Ⅱ的寬度為
    
  即      
故        
∵      ∴    
設粒子從做直線運動到所通過的位移為S
因   即
解得      

解得       
點評：此類題型考察了對帶電粒子在磁場中所做的類平拋運動。根據(jù)類平拋運動規(guī)律比較容易解決第一問。在第二問中，根據(jù)題目已知信息，利用運動獨立性，以及在某方向上的勻變速直線運動規(guī)律，才能找到相應等式。