Question

1．一初速度為零的質(zhì)子（質(zhì)量m=1.6×10^-27kg，電荷量q=1.6×10^-19 C），經(jīng)過電壓為1000V的電場(chǎng)加速后，
（1）質(zhì)子離開電場(chǎng)的速度為多少？
（2）當(dāng)從電場(chǎng)出來后垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為5.0×10^-4 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，質(zhì)子所受洛倫茲力為多大？

Answer 1

分析 （1）帶電粒子在電場(chǎng)中加速，根據(jù)動(dòng)能定理可求得離開時(shí)的速度；
（2）根據(jù)洛倫茲力公式可求質(zhì)子受到的洛倫茲力．

解答 解：（1）在加速電場(chǎng)中，由動(dòng)能定理qU=$\frac{1}{2}$ mv²
得質(zhì)子獲得的速度：v=$\sqrt{\frac{2Uq}{m}}$=$\sqrt{\frac{2×1000×1.6×1{0}^{-19}}{1.6×1{0}^{-27}}}$=6.0×10⁵ m/s
（2）根據(jù)洛倫茲力公式可得：
質(zhì)子受到的洛倫茲力：F=Bqv=5.0×10^-4×1.6×10^-19×6.0×10⁵=4.8×10^-17 N．
答：（1）質(zhì)子離開電場(chǎng)的速度為6.0×10⁵ m/s
（2）當(dāng)從電場(chǎng)出來后垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為5.0×10^-4T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，質(zhì)子所受洛倫茲力為4.8×10^-17 N．

點(diǎn)評(píng) 本題考查帶電粒子在電場(chǎng)中的加速和洛倫茲力的計(jì)算，要注意明確電場(chǎng)力做功的計(jì)算，同時(shí)注意明確只有粒子速度和磁場(chǎng)垂直時(shí)，洛倫茲力才等于Bqv．