Question

空間中存在著如圖所示的豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)．已知abcd為一矩形，ab=16cm，ad=30cm．從某實(shí)驗(yàn)裝置中噴射出的帶正電的微粒，質(zhì)量m=1.0×10^-22kg、帶電量q=1.0×10^-16C．微粒以垂直于電場(chǎng)方向的速度v₀=1.5×10⁴m/s，從ab正中間射入電場(chǎng)，最后從c點(diǎn)射出．不計(jì)微粒重力．求：（1）電場(chǎng)的大小和方向．
（2）a、c兩點(diǎn)間的電壓．

Answer 1

分析：粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律求解出加速度大小然后求電場(chǎng)強(qiáng)度．
根據(jù)公式U=Ed求ac間的電勢(shì)差．

解答：解：粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=

L

v0

=2x10^-5s
豎直偏轉(zhuǎn)位移Y=

1

2

at²=

1

2

d
a=

d

t2

=4×10⁸m/s²
粒子在電場(chǎng)中的加速度：F=ma=qE
E=

ma

q

=4×10²N/c  方向：豎直向下
a、c兩端電勢(shì)差
U=Ed=16×10^-2×4×10²=64v
答：（1）電場(chǎng)的大小4x10²N/c，方向豎直向下．
（2）a、c兩點(diǎn)間的電壓為64V．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)問(wèn)題，通常用平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律求解．