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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
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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.
B.
C.
D.
A.
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▼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:
at2=
t2=
,
水平方向:v0t=
,
解得t=
,
则v0=
.
故选:B.
由类平抛运动的关系可得:
竖直方向:
1 |
2 |
1 |
2 |
qE |
m |
h |
2 |
水平方向:v0t=
s |
2 |
解得t=
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则v0=
s |
2 |
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故选:B.
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