Question

质量m = 2.0×10 ^-4kg、电荷量q = 1.0×10^-6C的带正电微粒静止在空间范围足够大的匀强电场中。求：（取g = 10m/s²）

⑴ 匀强电场的电场强度E₁的大小和方向；

⑵ 在t = 0时刻，电场强度大小增加到E₂ = 4.0×10³N/C，方向不变，求：微粒在t = 0.20s的速度大小；

⑶ 在⑵的情况中，求t=0.20s时间内带电微粒的电势能变化。

Answer 1

1)静止qE₁ = mg，E₁ = mg/q = 2.0×10³N/C，方向竖直向上。

⑵ 在E₂电场中，设带电微粒向上的加速度为a，根据牛顿第二定律

　　 q E₂ – mg = ma 解得：a = 10m/s²；v = at = 2m/s；

⑶ 在t = 0.20s时间内电场力对带电微粒做正功，电势能减少

　ΔE_p = – qE₂h = – at² qE₂/2 = – 8.0×10^-2J。