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，电场强度大小为E₁。在t=0时刻，电场强度突然增加到E₂=4.0×10³N/C，取g=10m/s²。
求：（1）t=2s时间内带电微粒上升的高度；
（2）t=2s末带电微粒的速度。

Answer 1

⑴ 20m ⑵ 20m/s

试题分析：（1）由题意知带正电微粒受重力和电场力，当电场强度突然增加到，
微粒做初速度为零的匀加速直线运动，由牛顿第二定律有：---------（1）
由运动学公式有：t=2s时间内带电微粒上升的高度为，----------------------------（2）
联立（1）(2)两式并代入数据得：
（2）由运动学公式有：t=2s末带电微粒的速度为--------------------------------------（3）
由（1）（3）可得
点评：中等难度 。带电的物体在电场中受到电场力作用，还可能受到其他力的作用，如重力、弹力、摩擦力等，在诸多力的作用下物体可能处于平衡状态(合力为零)，静止或做匀速直线运动；物体也可能所受合力不为零，做匀变速运动或变加速运动，处理这类问题，就像处理力学问题一样，首先对物体进行受力分析(包括电场力)，再根据合力确定其运动状态，然后应用牛顿运动定律和匀变速运动的规律列等式求解．