Question

13．一質量為m，所帶電荷量為-q的粒子以速度v₀射入兩帶電平行極板間，如圖所示，已知兩極板間的電勢差為U，距離為d，不計重力，則粒子穿出電場時的速度為（　�。�

• A． $\sqrt{\frac{2U}fbmpcos}$
• B． v₀+$\sqrt{\frac{2qU}{m}}$
• C． v₀+$\sqrt{\frac{2qU}hwzdpjb}$
• D． $\sqrt{\frac{m{v}_{0}^{2}+2qU}{m}}$

Answer 1

分析 負電荷在電場中受力的方向與電場的方向相反，所以帶電粒子在電場中做加速運動，電場力做正功，由動能定理即可求出．

解答 解：負電荷在電場中運動的過程中電場力做正功，由動能定理得：
$qU=\frac{1}{2}m{v}^{2}-\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$
所以：v=$\sqrt{\frac{m{v}_{0}^{2}+2qU}{m}}$
故選：D

點評 帶電粒子在電場中做加速運動的過程中，電場力做的功與路徑無關，僅僅與兩點之間的電勢差有關．所以帶電粒子在電場中的加速，常常使用動能定理來解答，而不是用牛頓運動定律來解答．