如图所示,在正交坐标系xOy的第一、四象限内分别存在两个大小相等、方向不同的匀强电场,两组平行且等间距的实线分...
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问题详情:
如图所示,在正交坐标系xOy的第一、四象限内分别存在两个大小相等、方向不同的匀强电场,两组平行且等间距的实线分别表示两个电场的电场线,每条电场线与x轴所夹的锐角均为60°.一质子从y轴上某点A沿着垂直于电场线的方向*入第一象限,仅在电场力的作用下第一次到达x轴上的B点时速度方向正好垂直于第四象限内的电场线,之后第二次到达x轴上的C点.求OB与BC的比值。
【回答】
解析:质子的运动轨迹如图所示,设质子在电场中运动的加速度为a,在A、B两点的速度分别为v0、v,经历时间为t1.作AM垂直于v0方向,BM平行于v0方向,过交点M作x轴的垂线,垂足为
由题意知v与v0的夹角为60°,根据平抛运动规律
沿垂直于v0方向的位移AM=at 1分
沿平行于v0方向的位移MB=v0t1 1分
在B点,沿垂直于v0方向的速度分量vsin60°=at1 1分
沿平行于v0方向的速度分量v0=vcos60° 1分
联立④~⑦解得AM= MB= 1分
联立 解得OB=
设质子从B到C经历时间为t2,作BP垂直于v方向,CP平行于v方向,根据平抛运动规律
沿PC方向BC·sin60°=vt2 1分
沿BP方向BC·cos60°=at 1分
联立解得BC=
联立解得= 2分
知识点:带电粒子在电场中的运动
题型:综合题
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