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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，到t=0.20s时再把
网友投稿  2022-12-04 00:00:00  零零社区

◎ 题目

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，到t=0.20s时再把电场方向改为水平向右，场强大小保持不变。取g=10m/s2。求：
（1）t=0.20s时间内带电微粒上升的高度；
（2）t=0.20s时间内带电微粒增加的电势能；
（3）电场方向改为水平向右后带电微粒最小的的动能。

◎ 答案

（1）0.20m    （2）-8.0×10-2J     （3）3.2×10-4J

◎ 解析

（1）在E2电场中，设带电微粒向上的加速度为a1，根据牛顿第二定律
q E2-mg=ma1
解得：a1=10m/s2        
设0.20s时间内带电微粒上升的高度为h，则

解得：h=0.20m
（2）在t=0.20s时间内电场力对带电微粒做正功，电势能减少

解得：ΔE=-8.0×10-2J
（3）在t=0.20s时带点微粒的速度v1=a1t=2.0m/s
把电场E2改为水平向右后，设带电微粒在竖直方向做匀减速运动的速度为vy，水平方向作匀加速运动的速度为vx，带电微粒的动能达到最小时所用时间为t1，则
vy=v1-gt1
vx=a2t1,
a2=＝20m/s
解得：vy=2.0-10t1, vx=20t1
带点微粒的动能Ek=


当＝0.04 s时，Ek有最小值
解得：Ek=3.2×10-4J
说明：用当电场力与重力的合力与速度方向垂直时，速度有最小值，计算也可以。

◎ 知识点

    专家分析，试题“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，到t=0.20s时再把…”主要考查了你对  【带电粒子在电场中的加速】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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