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如圖13-9-13所示，質量為m=2×10^-15 kg、q=-3×10^-10 C的帶電粒子，自A點垂直電場線方向進入有界的勻強電場，它從B點飛出時v_B=6×10³ m/s,v_B與E交角120°.已知AB沿電場線方向相距15 cm，不計重力，求：

圖13-9-13

（1）U_BA的大小；

（2）粒子A到B的時間；

（3）勻強電場的寬度.

(1)30 V (2)10^-4s (3)0.52 m

解析:

(1)v_A=v_Bcos30°,由動能定理得：W_AB=mv_B²-mv_A²,又W_AB=-U_BAq，解得U_BA=30 V.

（2）d=｜q｜·t²,解得t=10^-4 s.

(3)L=v_At=0.52 m.

練習冊系列答案

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（1）如圖所示，游標卡尺的示數為

0.22

cm；螺旋測微器的示數為

3.290

mm．

（2）某同學利用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律．該同學經正確操作得到打點紙帶，在紙帶后段每兩個計時間隔取一個計數點，依次為1、2、3、4、5、6、7，測量各計數點到第一個打點的距離h，并正確求出打相應點時的速度v．各計數點對應的數據見下表：

計數點	1	2	3	4	5	6	7
h（m）	0.124	0.194	0.279	0.380	0.497	0.630	0.777
v（m/s）		1.94	2.33	2.73	3.13	3.50
v²（m²/s²）		3.76	5.43	7.45	9.80	12.3

請在圖坐標中，描點作出v²-h　圖線；由圖線可知，重鍾下落的加速度g′=

9.75

m/s²（保留三位有效數字）；若當地的重力加速度g=9.80m/s²，根據作出的圖線，能粗略驗證自由下落的重鍾機械能守恒的依據

圖線為通過坐標原點的一條直線，斜率g′與g基本相等

．

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如圖13-9-3所示，在點電荷+Q的電場中有A、B兩點，將質子和α粒子分別從A點由靜止釋放，到達B點時，它們的速度大小之比為多少?

圖13-9-3

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為研究靜電除塵，有人設計了一個盒狀容器，容器側面是絕緣的透明有機玻璃，它的上下底面是面積A=0.04 m²的金屬板，間距L=0.05 m，當連接U=2 500 V的高壓電源正負兩極時，能在兩金屬板間產生一個勻強電場，如圖13-9-13所示.現把一定量均勻分布的煙塵顆粒密閉在容器內，每1 m³有煙塵顆粒10¹³個，假設這些顆粒都處于靜止狀態，每個顆粒電荷量為q=+1.0×10^-17 C,質量為m=2.0×10^-15 kg，不考慮煙塵顆粒之間的相互作用和空氣阻力，并忽略煙塵顆粒所受重力.求合上電鍵后：

圖13-9-13

（1）經過多長時間煙塵顆粒可以被全部吸附？

（2）除塵過程中電場對煙塵顆粒共做了多少功？

（3）經過多長時間容器中煙塵顆粒的總動能達到最大？

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