题目内容
【题目】如图,虚线PQ、MN间存在水平匀强电场,一带电粒子质量为m=2.0×10﹣11 kg、电荷量为q=+1.0×10﹣5 C,从a点由静止开始经电压为U=100V的电场加速后,经过b点垂直于匀强电场进入匀强电场中,从虚线MN的某点c (图中未画出)离开匀强电场时速度与电场方向成60°角.已知PQ、MN间距为20cm,带电粒子的重力忽略不计.求:![]()
(1)水平匀强电场的场强E的大小;
(2)bc两点间的电势差Ubc .
【答案】
(1)解:由动能定理得: ![]()
代入数据解得:
m/s
进入PQ、MN间电场中后:d=v1t.
代入数据解得: ![]()
由题意得: ![]()
代入得 ![]()
由牛顿第二定律得qE=ma
沿电场方向:vy=at
,得 ![]()
解得: ![]()
答:水平匀强电场的场强E的大小
;
(2)解:由动能定理得: ![]()
得:
= ![]()
答:bc两点间的电势差
为 ![]()
【解析】(1)粒子由于质量太小所以不记重力,所以进入匀强电场中做类平抛运动,进行矢量分解根据运动学公式和牛顿第二定律求解场强的大小.
(2)从b到c先用动能定理求出速度再根据电势差的定义式求出bc两点间的电势差Ubc
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