Question

【題目】絕緣光滑水平面內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，場強方向與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=2N/C，一帶電量為q=﹣1×10﹣5C，質量m=1×10﹣5kg帶負電的粒子，由坐標原點O處以速度v0=1m/s沿y軸正方向射入電場，求

（1）粒子在電場中運動的時間；

（2）粒子出射點的位置坐標；

（3）粒子射出時具有的動能．

Answer 1

【答案】（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=R2 ④

解得：t="1s " ⑤

(2)粒子射出電場邊界的位置坐標為x1="-1m " y1="1m " ⑥

(3)出射時的動能由動能定理得：Eq∣x1∣=EK-mv20 ⑦

代入解得：EK=2.5×10-5J ⑧

評分標準：①⑤⑥⑦每式2分，其余每式1分.

【解析】

略