Question

如圖所示，A、B兩塊帶等量異號電荷的平行金屬板間形成勻強電場，電場強度為E=100N/C，板長為L=2m．一電子以初速度vo=2×106m/s垂直于場強方向沿中心線由O點射入電場，從電場右側(cè)邊緣C點飛出電場，．已知電子電荷為e=1.6×10^-19C，電子質(zhì)量m=9.0×10^-31Kg．不計電子的重力．求：
（1）電子在電場中運動的加速度為多少？
（2）電子離開電場時，豎直偏移量為多少？

Answer 1

分析：（1）粒子在電場中做類平拋運動，水平方向是勻速直線運動，豎直方向是勻加速直線運動，根據(jù)牛頓第二定律，即可求解；
（2）由豎直方向是勻加速直線運動，根據(jù)勻加速運動的位移公式和牛頓第二定律可以求得豎直偏移量的大小．

解答：解：（1）電子在電場中，只受到電場力作用，做類平拋運動，在電場方向做初速度為零的勻加速直線運動．根據(jù)牛頓第二定律，則有：
a=

eE

m

=

1.6×10-19×100

9×10-31

=1.8×1013m/s2；
（2）電子在電場方向做勻加速直線運動，根據(jù)位移公式，則有：
y=

1

2

at2=

1

2

×1.8×1013×(

2

2×106

)2m=9m；
答：（1）電子在電場中運動的加速度1.8×10¹³m/s；
（2）電子離開電場時，豎直偏移量為9m．

點評：粒子垂直進入電場中做的是類平拋運動，本題就是考查學生對類平拋運動的規(guī)律的應(yīng)用，掌握牛頓第二定律與運動學公式的應(yīng)用，注意分運動與合運動的等時性．