2020全国一卷理综物理计算题25(压轴题)

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在一柱形区域内有匀强电场,柱的横截面是以0为圆心,半轻为R的圆,AB为圈的直径,如图所示。质量为m,电荷量为q (q>0) 的带电粒子在纸面内自A点先后以不同的速度进入电场,速度方向与电场的方向垂直。已知刚进入电场时速度为零的粒子,自圆周上的C点以速率Vo穿出电场,AC与AB的夹角θ=60°、运动中粒子仅受电场力作用。

(1)求电场强度的大小

(2)为使粒子穿过电场后的动能增量最大,该粒子进入电场时的速度应为多大?

(3)为使粒子穿过电场前后动量变化量的大小为mVo,该粒子进入电场时的速度应为多大?


答案如下:


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