Question

6．一个带电粒子只在电场力作用下通过匀强电场中的a、b两点，一簇带箭头的实线表示匀强电场的电场线，如图所示．已知带电粒子通过a、b两点的速度大小分别是5m/s和3m/s，粒子的质量是200g，a、b两点的电势差为80V．
（1）试判断带电粒子所带电荷的种类．
（2）带电粒子所带的电荷量．

Answer 1

分析 （1）根据速度的变化，分析电场力的方向，即可判断电荷的种类．
（2）根据动能定理和电场力做功的公式W=qU结合求解电荷量．

解答 解：（1）由题意知，粒子从a到b速度减小，说明电场力方向从b→a，与场强方向相反，所以该电荷带负电．
（2）根据动能定理得：
   qU_ab=$\frac{1}{2}$$m{v}^{2}-\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$
得：q=$\frac{1}{{U}_{ab}}×（$$\frac{1}{2}$$m{v}^{2}-\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$）=$\frac{1}{80}×（\frac{1}{2}×200×1{0}^{-3}×{5}^{2}-\frac{1}{2}×200×1{0}^{-3}×{3}^{2}）$=-0.02C
答：（1）粒子带负电荷
（2）带电粒子所带的电荷量为-0.02C

点评 解决本题关键掌握动能定理和电场力做功公式W=qU，要注意的是电荷移动的方向，求电场力做功时公式W=qU中，各量均要代符号进行计算．