如图所示，虚线PQ、MN间存在水平匀强电场，一带电粒子质量为m=2.0×10 -11 kg、电荷量为q=+1.0×10 -5 C

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悬赏分：80 - 解决时间 2019-08-02 09:41

如图所示，虚线PQ、MN间存在水平匀强电场，一带电粒子质量为m=2.0×10-11kg、电荷量为q=+1.0×10-5C，从a点由静止开始经电压为U=100V的电场加速后，垂直于匀强电场进入匀强电场中，从... 如图所示，虚线PQ、MN间存在水平匀强电场，一带电粒子质量为m=2.0×10 -11 kg、电荷量为q=+1.0×10 -5 C，从a点由静止开始经电压为U=100V的电场加速后，垂直于匀强电场进入匀强电场中，从虚线MN的某点b（图中未画出）离开匀强电场时速度与电场方向成30 0 角．已知PQ、MN间距为20cm，带电粒子的重力忽略不计．求：（1）带电粒子刚进入匀强电场时的速率v 1 （2）匀强电场的场强大小（3）ab两点间的电势差．

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匿名

支持反对举报 2019-08-02 09:37

（1）粒子在加速电场中运动的过程，由动能定理得：qU=

1

2

m

v

21

代入数据解得：v₁ =

2qU

m

=

2×1 0 -5 ×100

2×1 0 -11

m/s=10⁴ m/s
（2）粒子进入匀强电场中做类平抛运动，沿初速度方向做匀速运动，则有：d=v₂ t，
粒子沿电场方向做匀加速运动，则有：v_y =at
由题意得：tan30°=

v 1

v y

由牛顿第二定律得：qE=ma，
联立以上相关各式并代入数据得：
E=

3

×10³ N/C=1.732×10³ N/C
（3）在匀强电场中水平方向上，对粒子，由动能定理得：
qU_ab =

1

2

m v 2 =

1

2

m （

v

21

+

v

2y

）
联立以上相关各式并代入数据得：
U_ab =400V
答：（1）带电粒子刚进入匀强电场时的速率v₁ 为10⁴ m/s．
（2）匀强电场的场强大小为1.732×10³ N/C．
（3）ab两点间的电势差为400V．