Question

【題目】質(zhì)量m=2．0×10-4kg、電荷量q=1．0×10-6C的帶正電微粒靜止在空間范圍足夠大的勻強(qiáng)電場中，電場強(qiáng)度大小為E1．在t=0時(shí)刻，電場強(qiáng)度突然增加到E2=4．0×103N/C，場強(qiáng)方向保持不變．到t=0．20s時(shí)刻再把電場方向改為水平向右，場強(qiáng)大小保持不變．取g=10m/s2．求：

（1）原來電場強(qiáng)度E1的大��？

（2）t=0．20s時(shí)刻帶電微粒的速度大��？

（3）帶電微粒運(yùn)動(dòng)速度水平向右時(shí)刻的動(dòng)能？

Answer 1

【答案】見解析

【解析】試題分析:（1）當(dāng)場強(qiáng)為E1的時(shí)候，帶正電微粒靜止，所以

代入數(shù)據(jù)得：

（2）當(dāng)場強(qiáng)為E2的時(shí)候，帶正電微粒由靜止開始向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)0．20s后的速度為v，

由動(dòng)量定理有 （E2q-mg）t =" mv" ,

解得：v=2m/s

（3）把電場E2改為水平向右后，帶電微粒在豎直方向做勻減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)帶電微粒速度達(dá)到水平向右所用時(shí)間為t1，則 0-v1=-gt1，

解得：t1=0．20s

設(shè)帶電微粒在水平方向電場中的加速度為a2，

根據(jù)牛頓第二定律 q E2=ma2， 解得：a2=20m/s2

設(shè)此時(shí)帶電微粒的水平速度為v2，則 v2=a2t1，

解得：v2=4．0m/s

故此時(shí)帶電微粒的動(dòng)能為Ek= 1．6×10-3J

考點(diǎn): 牛頓第二定律、動(dòng)能定理。