Question

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

Answer 1

分析：粒子在電場中做類平拋運動，根據平拋運動規律求解出加速度大小然后求電場強度．
根據公式U=Ed求ac間的電勢差．

解答：解：粒子在電場中運動時間t=

L

v0

=2x10^-5s
豎直偏轉位移Y=

1

2

at²=

1

2

d
a=

d

t2

=4×10⁸m/s²
粒子在電場中的加速度：F=ma=qE
E=

ma

q

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

點評：本題考查了帶電粒子在電場中的偏轉問題，通常用平拋運動規律求解．