Question

【題目】如圖，虛線PQ、MN間存在水平勻強電場，一帶電粒子質量為m=2.0×10﹣11 kg、電荷量為q=+1.0×10﹣5 C，從a點由靜止開始經電壓為U=100V的電場加速后，經過b點垂直于勻強電場進入勻強電場中，從虛線MN的某點c （圖中未畫出）離開勻強電場時速度與電場方向成60°角．已知PQ、MN間距為20cm，帶電粒子的重力忽略不計．求：

（1）水平勻強電場的場強E的大小；
（2）bc兩點間的電勢差Ubc ．

Answer 1

【答案】
（1）解：由動能定理得：

代入數據解得： m/s

進入PQ、MN間電場中后：d=v1t．

代入數據解得：

由題意得：

代入得

由牛頓第二定律得qE=ma

沿電場方向：vy=at

，得

解得：

答：水平勻強電場的場強E的大小 ；

（2）解：由動能定理得：

得： =

答：bc兩點間的電勢差 為

【解析】（1）粒子由于質量太小所以不記重力，所以進入勻強電場中做類平拋運動，進行矢量分解根據運動學公式和牛頓第二定律求解場強的大小．
（2）從b到c先用動能定理求出速度再根據電勢差的定義式求出bc兩點間的電勢差Ubc