Question

一個(gè)電子以v₀=4×10⁷m/s的速度，方向與電場方向相同，射入電場強(qiáng)度E=2×10⁵V/m的勻強(qiáng)電場中，如圖．已知電子電量e=-1.6×10^-19C，電子質(zhì)量m=9.1×10^-31kg，（忽略重力）．求：
（1）從電子入射點(diǎn)到達(dá)速度為0的點(diǎn)的兩點(diǎn)間電勢差是多少？
（2）電子到達(dá)速度為0的點(diǎn)所需的時(shí)間是多少？

Answer 1

分析：根據(jù)動(dòng)能定理求出兩點(diǎn)間的電勢差，根據(jù)牛頓第二定律求出電子的加速度，通過速度時(shí)間公式求出所需的時(shí)間．

解答：解：（1）根據(jù)動(dòng)能定理得，-eU=0-

1

2

mv02
解得電勢差U=

mv02

2e

=

9.1×10-31×(4×107)2

2×1.6×10-19

=4.55×10³V
（2）電子的加速度a=

eE

m

則運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=

v0

a

=

mv0

eE

=

9.1×10-31×4×107

1.6×10-19×2×105

=1.14×10^-9 s
答：（1）從電子入射點(diǎn)到達(dá)速度為0的點(diǎn)的兩點(diǎn)間電勢差是4.55×10³V 
（2）電子到達(dá)速度為0的點(diǎn)所需的時(shí)間是1.14×10^-9 S

點(diǎn)評：解決本題的關(guān)鍵知道電子在電場中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，結(jié)合動(dòng)能定律、牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式進(jìn)行求解．