Question

11．電場中有A．B兩點(diǎn)，A點(diǎn)場強(qiáng)為4×10³N/C，A．B兩點(diǎn)間電壓為3×10³V，有一質(zhì)量為2×10^-12kg，電量為1.2×10^-8C，且不計(jì)重力的粒子，初速為零，僅在電場力作用下，從A點(diǎn)釋放運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)．則：
（1）粒子在A點(diǎn)受電場力多大？
（2）釋放瞬間加速度多大？
（3）粒子由A到B，電場力做功多少？
（4）到B點(diǎn)時(shí)速度多大？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)F=qE求的受到的電場力
（2）根據(jù)牛頓第二定律求的加速度
（3）根據(jù)W=qU求的電場力做功
（4）根據(jù)動(dòng)能定理求得速度

解答 解：（1）粒子在A點(diǎn)受到的電場力為：F=qE=4.8×10^-5N
（2由牛頓第二定律可得加速度為：a=$\frac{F}{m}=\frac{4.8×1{0}^{-5}}{2×1{0}^{-12}}m/{s}^{2}=2.4×1{0}^{7}m/{s}^{2}$
（3）電場力做功為：W=qU=1.2×10^-8×3×10³J=3.6×10^-5J
（4）根據(jù)動(dòng)能定理可得：W=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$
解得：v=$\sqrt{\frac{2W}{m}}=\sqrt{\frac{2×3.6×1{0}^{-5}}{2×1{0}^{-12}}}m/s=6×1{0}^{3}m/s$
答：（1）粒子在A點(diǎn)受電場力為4.8×10^-5N
（2）釋放瞬間加速度為2.4×10⁷m/s²
（3）粒子由A到B，電場力做功為3.6×10^-5J
（4）到B點(diǎn)時(shí)速度為6×10³m/s

點(diǎn)評 本題主要考查了帶電粒子在電場中的受力由F=qE求的，結(jié)合牛頓第二定律、動(dòng)能定理即可求得