Question

【題目】質量m=2．0×10-4kg、電荷量q=1．0×10-6C的帶正電微粒靜止在空間范圍足夠大的勻強電場中，電場強度大小為E1．在t=0時刻，電場強度突然增加到E2=4．0×103N/C，場強方向保持不變．到t=0．20s時刻再把電場方向改為水平向右，場強大小保持不變．取g=10m/s2．求：

（1）原來電場強度E1的大小？

（2）t=0．20s時刻帶電微粒的速度大小？

（3）帶電微粒運動速度水平向右時刻的動能？

Answer 1

【答案】見解析

【解析】試題分析:（1）當場強為E1的時候，帶正電微粒靜止，所以

代入數據得：

（2）當場強為E2的時候，帶正電微粒由靜止開始向上做勻加速直線運動，設0．20s后的速度為v，

由動量定理有 （E2q-mg）t =" mv" ,

解得：v=2m/s

（3）把電場E2改為水平向右后，帶電微粒在豎直方向做勻減速運動，設帶電微粒速度達到水平向右所用時間為t1，則 0-v1=-gt1，

解得：t1=0．20s

設帶電微粒在水平方向電場中的加速度為a2，

根據牛頓第二定律 q E2=ma2， 解得：a2=20m/s2

設此時帶電微粒的水平速度為v2，則 v2=a2t1，

解得：v2=4．0m/s

故此時帶電微粒的動能為Ek= 1．6×10-3J

考點: 牛頓第二定律、動能定理。