题目

题型：0110 同步题难度：来源：

质量m=2.0×10^-4kg、电荷量q=1.0×10^-6C的带正电微粒静止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？

答案

解：（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，由动量定理有 (E₂q－mg)t=mv，解得：v=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qE₂=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E_k，E_k==1.6×10^-3J