Question

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，一组平行的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100g，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=

1

2

m

v

2 b

-

1

2

m

v

2 a

得：q=

1

Uab

?（

1

2

m

v

2 b

-

1

2

m

v

2 a

）=

1

80

×

1

2

×0.1×（3²-5²）C=-0.01C
答：
（1）带电粒子所带负电．
（2）带电粒子所带的电荷量是-0.01C．

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．