Question

3．如圖所示，空間中存在豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，虛線abcd為矩形區(qū)域，ad邊長(zhǎng)L=30cm，ab邊長(zhǎng)D=16cm．從實(shí)驗(yàn)裝置中射出的帶正電的微粒，質(zhì)量m=1.0×10^-22kg、帶電量q=1.0×10^-16C．微粒以v₀=1.5×10⁴m/s垂直于電場(chǎng)方向，從ab連線的中點(diǎn)射入電場(chǎng)，從c點(diǎn)射出矩形區(qū)域．不計(jì)微粒重力和微粒之間的相互作用力．求：電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向．

Answer 1

分析 粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)分位移公式列式求解即可．

解答 解：粒子帶正電荷，向下偏轉(zhuǎn)，故電場(chǎng)力向下，故電場(chǎng)強(qiáng)度向下；
根據(jù)分位移公式，有：
L=v₀t，
$\frac{D}{2}$=$\frac{1}{2}a{t}^{2}$，
其中：a=$\frac{qE}{m}$，
聯(lián)立解得：
E=$\frac{{0.16m×1.0×1{0^{-22}}kg×{{（1.5×1{0^4}m/s）}^2}}}{{1.0×1{0^{-16}}C×{{（0.3m）}^2}}}$=36N/C；
答：電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為36N/C，方向豎直向下．

點(diǎn)評(píng) 本題考慮粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的問(wèn)題，關(guān)鍵是明確粒子做類似平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)分位移公式列式求解，基礎(chǔ)題目．