如圖所示，質量m=2.0×10﹣4kg、電荷量q=1.0×10﹣6C的帶正電微粒靜止在空間範圍足夠大的電場強度...

問題詳情：

如圖所示，質量m=2.0×10﹣4kg、電荷量q=1.0×10﹣6C的帶正電微粒靜止在空間範圍足夠大的電場強度為E1的勻強電場中．取g=10m/s2．                                                                                         

（1）求勻強電場的電場強度E1的大小和方向；                                                    

（2）在t=0時刻，勻強電場強度大小突然變為E2=4.0×103N/C，且方向不變．求在t=0.20s時間內電場力做的功；                                                                                                               

（3）在t=0.20s時刻突然撤掉電場，求帶電微粒回到出發點時的動能．                                      

【回答】

（1）設電場強度為E，則有

  Eq=mg

得 E=N/C=2.0×103N/C，方向向上．

（2）在t=0時刻，電場強度突然變化為E2=4.0×103N/C，設微粒的加速度為a，在t=0.20s時間內上升高度為h，電場力做功為W，則

  qE2﹣mg=ma1

解得：a1=10m/s2

則

解得：h=0.20m

電場力做的功為W=qE2h

代入解得：W=8.0×10﹣4J

（3）設在t=0.20s時刻突然撤掉電場時粒子的速度大小為v，回到出發點時的動能為Ek，則

  v=at

根據動能定理得：mgh=Ek﹣

得Ek=mgh+

解得：Ek=8.0×10﹣4J

答：（1）求勻強電場的電場強度E1的大小是2.0×103N/C，方向向上．

（2）在t=0.20s時間內電場力做的功為8.0×10﹣4J．

（3）帶電微粒回到出發點時的動能是8.0×10﹣4J．

知識點：靜電場及其應用單元測試

題型：綜合題