◎ 题目

如图所示，虚线PQ、MN间存在水平匀强电场，一带电粒子质量为m=2.0×10-11kg、电荷量为q=+1.0×10-5C，从a点由静止开始经电压为U=100V的电场加速后，垂直于匀强电场进入匀强电场中，从虚线MN的某点b（图中未画出）离开匀强电场时速度与电场方向成300角．已知PQ、MN间距为20cm，带电粒子的重力忽略不计．求： （1）带电粒子刚进入匀强电场时的速率v1 （2）匀强电场的场强大小 （3）ab两点间的电势差．

◎ 答案

（1）粒子在加速电场中运动的过程，由动能定理得：qU= 1 2 m v 21 代入数据解得：v1= 2qU m = 2×10-5×100 2×10-11 m/s=104m/s （2）粒子进入匀强电场中做类平抛运动，沿初速度方向做匀速运动，则有：d=v2t， 粒子沿电场方向做匀加速运动，则有：vy=at 由题意得：tan30°= v1 vy 由牛顿第二定律得：qE=ma， 联立以上相关各式并代入数据得： E= 3 ×103N/C=1.732×103N/C （3）在匀强电场中水平方向上，对粒子，由动能定理得： qUab= 1 2 mv2= 1 2 m（ v 21 + v 2y ） 联立以上相关各式并代入数据得： Uab=400V 答：（1）带电粒子刚进入匀强电场时的速率v1为104m/s． （2）匀强电场的场强大小为1.732×103N/C． （3）ab两点间的电势差为400V．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，虚线PQ、MN间存在水平匀强电场，一带电粒子质量为m=2.0×10-11kg、电荷量为q=+1.0×10-5C，从a点由静止开始经电压为U=100V的电场加速后，垂直于匀强电场进入匀强电…”主要考查了你对  【动能定理】  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。