如圖所示,A、B兩塊帶異號電荷的平行金屬板間形成勻強電場,一電子以v0=4×106m/s的速度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點飛出時的速度方向與v0方向成30°的夾角.已知電子電荷大小e=1.6×10-19C,電子質(zhì)量m=0.91×10-30kg,求:(1)電子在C點時的動能是多少J?
(2)O、C兩點間的電勢差大小是多少V (保留兩位有效數(shù)字)
分析:帶電粒子進入偏轉(zhuǎn)電場做類平拋運動,結(jié)合平拋運動規(guī)律解題:水平方向勻速直線運動,豎直方向初速度為零的勻加速直線運動;并且兩方向運動具有等時性.
解答:解:( 1)帶電粒子進入偏轉(zhuǎn)電場做類平拋運動,末速度vt與初速度v0的關(guān)系如圖,
則電子在C點時的速度為:vt=
v0
cos30°


所以動能Ek:Ek=
1
2
m(
v0
cos30°
2=9.7×10-18 J
(2)對電子從O到C過程中只有電場力做功,
由動能定理得:eU=
1
2
mvt2-
1
2
mv02
解得:U=15V
答:(1)電子在C點時的動能是9.7×10-18 J.
(2)O、C兩點間的電勢差大小是15V.
點評:注意類平拋運動過程水平方向的運動與豎直方向的運動具有等時性,然后分別應用勻速運動規(guī)律和初速度為零勻加速直線運動規(guī)律解題.
練習冊系列答案
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2
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,帶電微粒的電勢能
 
.(填“變大”、“變小”或“不變”)

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