Question

如圖所示，A、B兩塊帶等量異號(hào)電荷的平行金屬板間形成勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E=100N/C，板長(zhǎng)為L(zhǎng)=2m．一電子以初速度vo=2×106m/s垂直于場(chǎng)強(qiáng)方向沿中心線由O點(diǎn)射入電場(chǎng)，從電場(chǎng)右側(cè)邊緣C點(diǎn)飛出電場(chǎng)，．已知電子電荷為e=1.6×10^-19C，電子質(zhì)量m=9.0×10^-31Kg．不計(jì)電子的重力．求：
（1）電子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度為多少？
（2）電子離開電場(chǎng)時(shí)，豎直偏移量為多少？

Answer 1

分析：（1）粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向是勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向是勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律，即可求解；
（2）由豎直方向是勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)勻加速運(yùn)動(dòng)的位移公式和牛頓第二定律可以求得豎直偏移量的大�。�

解答：解：（1）電子在電場(chǎng)中，只受到電場(chǎng)力作用，做類平拋運(yùn)動(dòng)，在電場(chǎng)方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)．根據(jù)牛頓第二定律，則有：
a=

eE

m

=

1.6×10-19×100

9×10-31

=1.8×1013m/s2；
（2）電子在電場(chǎng)方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)位移公式，則有：
y=

1

2

at2=

1

2

×1.8×1013×(

2

2×106

)2m=9m；
答：（1）電子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度1.8×10¹³m/s；
（2）電子離開電場(chǎng)時(shí)，豎直偏移量為9m．

點(diǎn)評(píng)：粒子垂直進(jìn)入電場(chǎng)中做的是類平拋運(yùn)動(dòng)，本題就是考查學(xué)生對(duì)類平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律的應(yīng)用，掌握牛頓第二定律與運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的應(yīng)用，注意分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性．