Question

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：（1）电场的大小和方向．
（2）a、c两点间的电压．

Answer 1

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．

解答：解：粒子在电场中运动时间t=

L

v0

=2x10^-5s
竖直偏转位移Y=

1

2

at²=

1

2

d
a=

d

t2

=4×10⁸m/s²
粒子在电场中的加速度：F=ma=qE
E=

ma

q

=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．

点评：本题考查了带电粒子在电场中的偏转问题，通常用平抛运动规律求解．