Question

【題目】如圖所示,豎直平面xoy內有三個寬度均為L首尾相接的電場區域ABFE、BCGF和CDHG.三個區域中分別存在方向+y、+y、+x的勻強電場,其場強大小比例為2:1:2.現有一帶正電的物體以某一初速度從坐標為（0,L）的P點射入ABFE場區,初速度方向水平向右。物體恰從坐標為（2L,）的Q點射入CDHG場區，已知物體在ABFE區域所受電場力和所受重力大小相等，重力加速度為g，物體可以視作質點，y軸豎直向上，區域內豎直方向電場足夠大。求：

（1）物體進入ABFE區域時的初速度大小；

（2）物體在ADHE區域運動的總時間；

（3）物體從DH邊界射出位置的坐標。

Answer 1

【答案】(1) (2) (3) (3L，)

【解析】

(1)在ABFE內，重力和電場力相等，有

在BCGF中，物體在豎直方向的加速度為

由類平拋運動可知

可得

(2)物體在ACGE中的運動時間為

在CDHG內，在沿x軸方向，物塊做初速度為，加速度為g的勻加速運動，有

解得

(3) 在CDHG區域，沿與水平方向夾角為45°，物體做勻加速直線運動，豎直方向位移為L，則物體從DH邊界射出位置的坐標為（3L，）。