Question

如图所示，虚线PQ、MN间存在水平匀强电场，一带电粒子质量为m=2.0×10 -11 kg、电荷量为q=+1.0×10

Answer 1

（1）粒子在加速电场中运动的过程，由动能定理得：qU=

1

2 m

v 21

代入数据解得：v ₁=

2qU

m =

2×1 0 -5 ×100

2×1 0 -11 m/s=10 ⁴m/s

（2）粒子进入匀强电场中做类平抛运动，沿初速度方向做匀速运动，则有：d=v ₂t，

粒子沿电场方向做匀加速运动，则有：v _y=at

由题意得：tan30°=

v 1

v y

由牛顿第二定律得：qE=ma，

联立以上相关各式并代入数据得：

E=

3 ×10 ³N/C=1.732×10 ³N/C

（3）在匀强电场中水平方向上，对粒子，由动能定理得：

qU _ab=

1

2 m v 2 =

1

2 m （

v 21 +

v 2y ）

联立以上相关各式并代入数据得：

U _ab=400V

答：（1）带电粒子刚进入匀强电场时的速率v ₁为10 ⁴m/s．

（2）匀强电场的场强大小为1.732×10 ³N/C．

（3）ab两点间的电势差为400V．