Question

7．一初速度為零的帶電粒子經(jīng)電壓為U=4.0×10³V的勻強電場加速后，獲得5.0×10³m/s的速度，粒子通過加速電場的時間t=1.0×10^-4s，不計重力作用，則帶電粒子的比荷為3.125×10³C/kg．勻強電場的場強大小為1.6×10⁴V/m．

Answer 1

分析 帶電粒子在電場中運動時電場力做正功，根據(jù)動能定理可求得荷質(zhì)比；
根據(jù)牛頓第二定律求解加速度聯(lián)立運動過程求解的加速度可求得電場強度的大小．

解答 解：由動能定理得：qU=$\frac{1}{2}$mv²-0，解得：$\frac{q}{m}$=$\frac{{v}^{2}}{2U}$=$\frac{（5×1{0}^{3}）^{2}}{2×4×1{0}^{3}}$=3.125×10³C/Kg；
根據(jù)牛頓第二定律得：qE=ma，加速度：a=$\frac{△v}{△t}$=$\frac{v}{t}$，解得：E=$\frac{mv}{qt}$=$\frac{5×1{0}^{3}}{3.125×1{0}^{3}×1×1{0}^{-4}}$=1.6×10⁴V/m；
故答案為：3.125×10³；1.6×10⁴．

點評 帶電粒子在電場中的加速運動情況，一可通過動能定理或能量守恒求得，二可通過牛頓第二定律和運動學結(jié)合求得，有時兩種方法可結(jié)合使用．