Question

【题目】空间中存在着如图所示的竖直方向的匀强电场。已知abcd为一矩形，ab=16cm，ad=30cm。从某实验装置中喷射出的带正电的微粒，质量m=1.0×10-22kg、带电量q=1.0×10-16C。微粒以垂直于电场方向的速度v0=1.5×104m/s，从ab正中间射入电场，最后从c点射出。不计微粒重力。求：⑴ 电场强度的大小和方向。⑵ a、c两点间的电压。

Answer 1

【答案】粒子在电场中运动时间

t=L/V0=0.3/1.5X104=2x10-5s

竖直偏转位移

Y=at2/2 ="d/2 "

a=d/t2 ="4" x108m/s2

粒子在电场中的加速度：F=ma=qE

E=am/q=4x102N/c 方向：竖直向下

a、c两端电势差

U=Ed=16x10-2x10-5=16v

【解析】试题分析：粒子在电场中做类平抛运动，根据平抛运动规律求解出加速度大小然后求电场强度．

根据公式U=Ed求ac间的电势差．

解：粒子在电场中运动时间t==2x10﹣5s

竖直偏转位移Y=at2=d

a==4×108m/s2

粒子在电场中的加速度：F=ma=qE

E==4×102N/c 方向：竖直向下

a、c两端电势差

U=Ed=16×10﹣2×4×102=64v

答：（1）电场的大小4x102N/c，方向竖直向下．

（2）a、c两点间的电压为64V．