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(1)分裂时两个微粒各自的速度;
(2)当微粒1到达(0,-d)点时,电场力对微粒1做功的瞬间功率;
(3)当微粒1到达(0,-d)点时,两微粒间的距离.
分析:(1)微粒1做的是类平抛运动,根据类平抛运动的规律可以求得微粒1的速度的大小,再由动量守恒求得微粒2的速度的大小;
(2)电场力做功的瞬时功率,要用沿电场力方向的瞬时速度的大小,再由P=Fv可以求得瞬时功率的大小;
(3)画出粒子的运动轨迹,由几何知识可以求得两微粒间的距离.
解答:解:(1)微粒1在y方向不受力,做匀速直线运动;在x方向由于受恒定的电场力,做匀加速直线运动.所以微粒1做的是类平抛运动.
设微粒1分裂时的速度为v1,微粒2的速度为v2则有:
在y方向上有
  d=v1t
在x方向上有a=
qE
m

  d=
1
2
at2
 v1=
qEd
2m

速度方向沿y轴的负方向.
中性微粒分裂成两微粒时,遵守动量守恒定律,有
 mv1+mv2=0
所以 v2=-v1
所以 v2的大小为 
qEd
2m
,方向沿y正方向.
(2)设微粒1到达(0,-d)点时的速度为VB,则电场力做功的瞬时功率为,
P=qEVB cosθ=qEVBx
其中由运动学公式 VBx=
2ad
=
2qEd
m

所以 P=qE
2qEd
m

(3)两微粒的运动具有对称性,如图所示,当微粒1到达(0,-d)点时发生的位移
 S1=
2
d,
则当微粒1到达(0,-d)点时,两微粒间的距离为BC=2S1=2
2
d.
答:(1)分裂时微粒1的速度大小为
qEd
2m
,方向沿着y轴的负方向;微粒2的速度大小为
qEd
2m
,方向沿着y轴的正方向;
(2)当微粒1到达(0,-d)点时,电场力对微粒1做功的瞬间功率是 qE
2qEd
m

(3)当微粒1到达(0,-d)点时,两微粒间的距离是2
2
d.
点评:带电微粒在电场中运动,一般不考虑重力的作用,只是受到电场力的作用,再进一步判断微粒的运动情况,本题中微粒做类平抛运动,由类平抛运动的规律就可以求得速度,在计算功率时一定要注意求的是瞬时功率,注意公式的选择.
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D
D

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