Question

【題目】如圖所示，勻強電場分布在邊長為L的正方形區域ABCD內，M、N分別為AB和AD的中點，一個初速度為v0、質量為m、電荷量為q的帶負電粒子沿紙面射入電場。帶電粒子的重力不計，如果帶電粒子從M點垂直電場方向進入電場，則恰好從D點離開電場。若帶電粒子從N點垂直BC方向射入電場，則帶電粒子( )

A．從BC邊界離開電場

B．從AD邊界離開電場

C．在電場中的運動時間為

D．離開電場時的動能為mv

Answer 1

【答案】BD

【解析】帶電粒子從M點以垂直電場線方向進入電場后做類平拋運動，水平方向上有L＝v0t，豎直方向上有L＝at2＝t2，聯立解得E＝；帶電粒子從N點進入電場后做勻減速直線運動，設帶電粒子在電場中減速為零時的位移為x，由動能定理有－qEx＝0－mv，解得x＝L，當粒子速度減至零后沿原路返回，從N點射出，粒子在電場中運動的時間t1＝，由于電場力做功為零，根據動能定理有0＝Ek2－mv，粒子離開電場時的動能Ek2＝mv，選項B、D正確。