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(2014•山东)如图,场强大小为E、方向竖直向下的匀强电场中有一矩形区域abcd,水平边ab长为s,竖直边ad长为h,质量均为m、带电量分别为+q和-q的两粒子,由a、c两点先后沿ab和cd方向以速

题目详情
(2014•山东)如图,场强大小为E、方向竖直向下的匀强电场中有一矩形区域abcd,水平边ab长为s,竖直边ad长为h,质量均为m、带电量分别为+q和-q的两粒子,由a、c两点先后沿ab和cd方向以速率v0进入矩形区(两粒子不同时出现在电场中),不计重力,若两粒子轨迹恰好相切,则v0等于(  )

A.
s
2
2qE
mh

B.
s
2
qE
mh

C.
s
4
2qE
mh

D.
s
4
qE
mh
▼优质解答
答案和解析
由于正负粒子的质量、电荷量大小、运动初速度大小均相等,且粒子仅在电场的作用下运动,所以可知粒子做类平抛运动,且运动轨迹形状相同,相切点为矩形的几何中心.
由类平抛运动的关系可得:
竖直方向:
1
2
at2=
1
2
qE
m
t2=
h
2

水平方向:v0t=
s
2

解得t=
hm
qE

则v0=
s
2
qE
hm

故选:B.