题目内容
16．如图所示，平行板电容器两极板间有场强为E的匀强电场，且带正电的极板接地．一质量为m、电荷量为+q的带电粒子(不计重力)从x轴上坐标为x0处静止释放．(1)求该粒子在x0处的电势能
.
(2)试从牛顿第二定律出发，证明该带电粒子在极板间运动过程中，其动能与电势能之和保持不变．
（1）W电=qEx0 ………………………………………………………………………①
W电=－（
-0） ……………………………………………………………②
联立①②得=-qEx0 ………………………………………………………③
（2）解法一
在带电粒子的运动方向上任取一点，设坐标为x
由牛顿第二定律可得
qE=ma ………………………………………………………………………④
由运动学公式得
=2a（x-x0） ………………………………………………………………⑤
联立④⑤进而求得
Ekx=
m
=qE（x-x0）
Ex=Ekx+Epx=-qEx0=
解法二
在x轴上任取两点x1、x2，速度分别为v1、v2
F=qE=ma
-
=2a（x2-x1）
联立得
m
-
m
=qE（x2-x1）
m
+（-qEx2）=
m
+（-qEx1）
Ek2+Ep2=Ek1+Ep1
练习册系列答案
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