如圖所示,在正交座標系xOy的第一、四象限內分別存在兩個大小相等、方向不同的勻強電場,兩組平行且等間距的實線分...
問題詳情:
如圖所示,在正交座標系xOy的第一、四象限內分別存在兩個大小相等、方向不同的勻強電場,兩組平行且等間距的實線分別表示兩個電場的電場線,每條電場線與x軸所夾的鋭角均為60°.一質子從y軸上某點A沿着垂直於電場線的方向*入第一象限,僅在電場力的作用下第一次到達x軸上的B點時速度方向正好垂直於第四象限內的電場線,之後第二次到達x軸上的C點.求OB與BC的比值。
【回答】
解析:質子的運動軌跡如圖所示,設質子在電場中運動的加速度為a,在A、B兩點的速度分別為v0、v,經歷時間為t1.作AM垂直於v0方向,BM平行於v0方向,過交點M作x軸的垂線,垂足為
由題意知v與v0的夾角為60°,根據平拋運動規律
沿垂直於v0方向的位移AM=at 1分
沿平行於v0方向的位移MB=v0t1 1分
在B點,沿垂直於v0方向的速度分量vsin60°=at1 1分
沿平行於v0方向的速度分量v0=vcos60° 1分
聯立④~⑦解得AM= MB= 1分
聯立 解得OB=
設質子從B到C經歷時間為t2,作BP垂直於v方向,CP平行於v方向,根據平拋運動規律
沿PC方向BC·sin60°=vt2 1分
沿BP方向BC·cos60°=at 1分
聯立解得BC=
聯立解得= 2分
知識點:帶電粒子在電場中的運動
題型:綜合題