Question

【題目】空間中存在著如圖所示的豎直方向的勻強電場。已知abcd為一矩形，ab=16cm，ad=30cm。從某實驗裝置中噴射出的帶正電的微粒，質量m=1.0×10-22kg、帶電量q=1.0×10-16C。微粒以垂直于電場方向的速度v0=1.5×104m/s，從ab正中間射入電場，最后從c點射出。不計微粒重力。求：⑴ 電場強度的大小和方向。⑵ a、c兩點間的電壓。

Answer 1

【答案】粒子在電場中運動時間

t=L/V0=0.3/1.5X104=2x10-5s

豎直偏轉位移

Y=at2/2 ="d/2 "

a=d/t2 ="4" x108m/s2

粒子在電場中的加速度：F=ma=qE

E=am/q=4x102N/c 方向：豎直向下

a、c兩端電勢差

U=Ed=16x10-2x10-5=16v

【解析】試題分析：粒子在電場中做類平拋運動，根據平拋運動規律求解出加速度大小然后求電場強度．

根據公式U=Ed求ac間的電勢差．

解：粒子在電場中運動時間t==2x10﹣5s

豎直偏轉位移Y=at2=d

a==4×108m/s2

粒子在電場中的加速度：F=ma=qE

E==4×102N/c 方向：豎直向下

a、c兩端電勢差

U=Ed=16×10﹣2×4×102=64v

答：（1）電場的大小4x102N/c，方向豎直向下．

（2）a、c兩點間的電壓為64V．