Question

（10分）质量m=2．0×10^-4kg、电荷量q=1．0×10^-6C的带正电微粒悬停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，场强方向保持不变．到t=0．20s时刻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）原来电场强度E₁的大小？

（2）t=0．20s时刻带电微粒的速度大小？

（3）带电微粒运动速度水平向右时刻的动能？

Answer

（1）  （2）2m/s   （3）1．6×10-3J

【解析】

 试题分析：（1）当场强为E1的时候，带正电微粒静止，所以mg=E1q

所以

（2）当场强为E2的时候，带正电微粒由静止开始向上做匀加速直线运动，设0．20s后的速度为v，  

由牛顿第二定律：E2q-mg=ma   由运动学公式 v=at=2m/s

（3）把电场E2改为水平向右后，带电微粒在竖直方向做匀减速运动，设带电微粒速度达到水平向右所用时间为t1，则 0-v1=-gt1 解得：t1=0．20s 设带电微粒在水平方向电场中的加速度为a2，

根据牛顿第二定律 q E2=ma2 ， 解得：a2=20m/s2设此时带电微粒的水平速度为v2， v2=a2t1，解得：v2=4．0m/s

设带电微粒的动能为Ek， Ek==1．6×10-3J

考点：本题考查受力分析，牛顿第二定律，匀变速运动公式，动能公式