Question

一個(gè)帶電粒子只在電場力作用下通過勻強(qiáng)電場中的a、b兩點(diǎn)，一組平行的帶箭頭的實(shí)線表示勻強(qiáng)電場的電場線，如圖所示．已知帶電粒子通過a、b兩點(diǎn)的速度大小分別是5m/s和3m/s，粒子的質(zhì)量是100g，a、b兩點(diǎn)的電勢差為80V．
（1）試判斷帶電粒子所帶電荷的種類．
（2）帶電粒子所帶的電荷量．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)速度的變化，分析電場力的方向，即可判斷電荷的種類．
（2）根據(jù)動(dòng)能定理和電場力做功的公式W=qU結(jié)合求解電荷量．

解答：解：（1）由題意知，粒子從a到b速度減小，說明電場力方向從b→a，與場強(qiáng)方向相反，所以該電荷帶負(fù)電．
（2）根據(jù)動(dòng)能定理得：
   qU_ab=

1

2

m

v

2 b

-

1

2

m

v

2 a

得：q=

1

Uab

?（

1

2

m

v

2 b

-

1

2

m

v

2 a

）=

1

80

×

1

2

×0.1×（3²-5²）C=-0.01C
答：
（1）帶電粒子所帶負(fù)電．
（2）帶電粒子所帶的電荷量是-0.01C．

點(diǎn)評：解決本題關(guān)鍵掌握動(dòng)能定理和電場力做功公式W=qU，要注意的是電荷移動(dòng)的方向，求電場力做功時(shí)公式W=qU中，各量均要代符號進(jìn)行計(jì)算．