Question

如圖所示，勻強電場分布在正方形ABCD區域內，M、N分別為AB邊和BC邊的中點。一個具有初動能E₀的帶電粒子射入電場（沿紙面運動）。如果帶電粒子從M點垂直于電場方向進入電場后，恰好從D點離開電場。帶電粒子從D點離開電場時的動能為________；如果帶電粒子從N點垂直于BC邊方向射入電場，它離開電場時的動能為__________。

Answer 1

 

解析試題分析：（1）設帶電粒子的質量為m、電量為q、初速為v，則 E₀＝mv²；設正方形邊長為L，勻強電場的電場強度為E．帶電粒子從M點垂直于電場方向進入電場后做類平拋運動．從D點離開電場，說明粒子帶正電，沿電場方向的位移為L．則有： ① 得到：qEL=mv²=2E₀ ②
帶電粒子從M點射入，從D點射出，電場力做功 W＝qE?＝E₀，粒子從D點離開電場時的動能為E₁，據動能定理有 W=E₁-E₀，故 E₁=W+E₀=2E₀
（2）帶電粒子從N點垂直于BC邊方向射入電場，做勻加速直線運動，離開電場時的動能為E₂，據動能定理有  qEL=E₂-E₀，解得 E₂=E₀+qEL=3E₀．
考點：帶電粒子在電場中的偏轉；動能定理。