Question

3．如图所示，M和N是匀强电场中的两个等势面，相距为d，电势差为U，一质量为m（不计重力）、电荷量为-q的粒子，以初速度v₀通过等势面M射入两等势面之间，求该粒子穿过等势面N的速度大小？

Answer 1

分析 该题中不计重力，只有电场力做功，电场力做的功等于粒子动能的变化，由动能定理即可求解．

解答 解：该过程中电场力做功等于粒子动能的变化，根据动能定理得：
-q（0-U）=$\frac{1}{2}$mv²-$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$
所以：v=$\sqrt{{v}_{0}^{2}+\frac{2qU}{m}}$
答：该粒子穿过等势面N的速度大小为$\sqrt{{v}_{0}^{2}+\frac{2qU}{m}}$．

点评 运用动能定理求带电粒子加速获得的速度是常用的方法，这种方法匀强电场适用，非匀强电场也适用．