Question

2．如图所示，一个质子以初速度v₀=5×10⁶m/s射入一个由两块带电的平行金属板组成的区域．两板距离为20cm，金属板之间是匀强电场，电场强度为3×10⁵V/m．质子质量为m=1.67×10^-27kg，电荷量为q=1.60×10^-19C．试求
（1）质子由板上小孔射出时的速度大小；
（2）质子在电场中运动的时间．

Answer 1

分析 （1）质子射入电场后，只有电场力做功，根据动能定理列式求解即可
（2）因做匀加速，则由时间等于位移除以平均速度，则运动时间t=$\frac{L}{\frac{{v}_{0}+v}{2}}$．

解答 解：（1）根据动能定理得：
   eEd=$\frac{1}{2}$mv²-$\frac{1}{2}$m${v}_{0}^{2}$
代入数据：得 v=6×10⁶m/s
（2）t=$\frac{L}{\frac{{v}_{0}+v}{2}}$．=$\frac{20×1{0}^{-2}}{\frac{（5+6）×1{0}^{6}}{2}}$=3.6×10^-8s
答：（1）质子由板上小孔射出时的速度大小为6×10⁶m/s
（2）质子在电场中运动的时间为3.6×10^-8s

点评 求速度时动能定理是常用的规律，要理解并掌握动能定理的内容、公式，并能灵活应用，求时间用平均速度公式．