如图所示，边长为L的正方形区域ABCD内存在着沿AD方向的匀强电场．电量为q、动能为Ek的带电粒子从A点沿AB方向进入电场，恰好从BC的中点离开电场，不计粒子所受重力．求：（1）电场强度的

Question

如图所示，边长为L的正方形区域ABCD内存在着沿AD方向的匀强电场．电量为q、动能为E_k的带电粒子从A点沿AB方向进入电场，恰好从BC的中点离开电场，不计粒子所受重力．求：
（1）电场强度的大小E；
（2）粒子离开电场时的动能E_k1．

Answer 1

（1）设粒子的初速度为v₀，则有：Ek＝(1)/(2)mv02
粒子在ab方向上作匀速运动，有：L=v₀t
粒子在ad方向上做初速度为0的匀加速运动，有：(1)/(2)L=(1)/(2)at²
根据牛顿第二定律有：a＝(qE)/(m)
由以上各式解得：E=(2Ek)/(qL)
（2）根据动能定理，有：
qE×(1)/(2)L=E_kt-E_K
所以有：E_k1=2E_k
答：（1）电场强度E的大小为(2Ek)/(qL)，
（2）粒子离开电场时的动能为2E_K．