Question

13．一個(gè)電子以3.2×10⁶m/s的初速度沿電場線方向射入勻強(qiáng)電場，在電場中飛行了9.1×10^-7s后開始返回，則勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為20V/m，電子在勻強(qiáng)電場中從進(jìn)入到返回原處所通過的路程為2.912m．

Answer 1

分析 帶負(fù)電的電子沿電場線方向射入勻強(qiáng)電場，做勻減速直線運(yùn)動，由運(yùn)動學(xué)公式先求出加速度，再由牛頓第二定律求出場強(qiáng)大�。�路程為電子速度減小為零時(shí)位移的2倍，由運(yùn)動學(xué)公式求出速度減小為零時(shí)位移，從而求出返回原處的路程．

解答 解：電子做勻減速直線運(yùn)動加速度$a=\frac{△v}{△t}=\frac{3.2×1{0}^{6}}{9.1×1{0}^{-7．}}m/s=3.5×1{0}^{12}m/{s}^{2}$．   
由牛頓第二定律：$\frac{Eq}{m}=a$，
所以$E=\frac{ma}{q}=\frac{9.1×1{0}^{-31}×3.5×1{0}^{12}}{1.6×1{0}^{-19}}V/m$=20V/m，
電子速度減小為零的位移：$x=\frac{v+{v}_{0}}{2}t=\frac{3.2×1{0}^{6}}{2}×9.1×1{0}^{-7}m=1.456m$，
則電子返回原處的路程為2x=2.912m．
故答案為：20V/m，2.912m．

點(diǎn)評 這是一道有關(guān)電場的運(yùn)動與力的關(guān)系的應(yīng)用題，加速度是兩者的紐帶，運(yùn)動學(xué)規(guī)律和牛頓第二定律是解題的基礎(chǔ)，雖然題目中沒有告訴電子的質(zhì)量和電量，但這作為常數(shù)是要求能夠記住的．