Question

一個帶電粒子只在電場力作用下通過勻強電場中的a、b兩點，一組平行的帶箭頭的實線表示勻強電場的電場線，如圖所示．已知帶電粒子通過a、b兩點的速度大小分別是5m/s和3m/s，粒子的質量是100g，a、b兩點的電勢差為80V．
（1）試判斷帶電粒子所帶電荷的種類．
（2）帶電粒子所帶的電荷量．

Answer 1

分析：（1）根據速度的變化，分析電場力的方向，即可判斷電荷的種類．
（2）根據動能定理和電場力做功的公式W=qU結合求解電荷量．

解答：解：（1）由題意知，粒子從a到b速度減小，說明電場力方向從b→a，與場強方向相反，所以該電荷帶負電．
（2）根據動能定理得：
   qU_ab=

1

2

m

v

2 b

-

1

2

m

v

2 a

得：q=

1

Uab

?（

1

2

m

v

2 b

-

1

2

m

v

2 a

）=

1

80

×

1

2

×0.1×（3²-5²）C=-0.01C
答：
（1）帶電粒子所帶負電．
（2）帶電粒子所帶的電荷量是-0.01C．

點評：解決本題關鍵掌握動能定理和電場力做功公式W=qU，要注意的是電荷移動的方向，求電場力做功時公式W=qU中，各量均要代符號進行計算．