Question

19．如图，A、B是-条电场线上的两点，t=0时刻从A点释放一初速为零的电子，电子仅在电场力作用下，沿直线从A运动到B，其速度随时间变化的规律如图所示．t=2s时到达B点速度大小为10m/s．已知电子质量为m，电荷量大小为e．求：
（1）电子运动的加速度大小为多少？
（2）A点的场强的大小和方向；
（3）AB间的电势差U_AB．

Answer 1

分析 （1）由图象知电子做匀加速运动，由图象求得加速度
（2）根据电子的运动性质可明确电场为匀强电场，根据牛顿定律结合E=$\frac{F}{q}$求得电场强度
（3）由动能定理结合电场力做功与电势差的关系求得AB间的电势差

解答 解：（1）由图象知电子做匀加速运动，加速度为：a=$\frac{△v}{△t}$=$\frac{10}{2}$=5m/s²
（2）由eE=ma
得：E=$\frac{ma}{e}$=$\frac{5m}{e}$
电子带负电，电场力由A到B，故场强沿BA方向
（2）从A到B由动能定理有：-eU_AB=$\frac{1}{2}$mv²
得：UAB=-$\frac{50m}{e}$
答：（1）加速度为5m/s²
（2）A点的场强的大小为$\frac{5m}{e}$，方向由B到A；
（2）AB间的电势差为-$\frac{50m}{e}$

点评 本题考查匀强电场的性质，解题的关键是从图象得到加速度，由电场强度定义式结合牛顿第二定律以及动能定理求解即可，注意在计算电功时要明确各物理量符号，并能准确代入计算．