Question

13．電子以速度5.0×10⁸cm/s，射入強(qiáng)度為1.0×10³N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電子運(yùn)動(dòng)的方向與電場(chǎng)方向相同，其運(yùn)動(dòng)受到電場(chǎng)的阻礙，求經(jīng)過(guò)多少時(shí)間此電子速率為4.0×10⁸cm/s？

Answer 1

分析 電子受到的電場(chǎng)力的方向與運(yùn)動(dòng)的方向相反，根據(jù)動(dòng)量定理即可求出．

解答 解：電子的初速度：v₀=5.0×10⁸cm/s=5.0×10⁶m/s，
末速度：v=4.0×10⁸cm/s=4.0×10⁶m/s，
電子帶負(fù)電，受力的方向與電場(chǎng)線的方向相反，電子運(yùn)動(dòng)的方向與電場(chǎng)方向相同，所以電子運(yùn)動(dòng)的方向與受到的電場(chǎng)力的方向相反，由動(dòng)量定理得：
mv-mv₀=-e•E•t
代入數(shù)據(jù)得：$t=\frac{m{v}_{0}-mv}{eE}$=$\frac{0.91×1{0}^{-30}×（5.0-4.0）×1{0}^{6}}{1.6×1{0}^{-19}×1.0×1{0}^{3}}$=5.69×10^-9s
答：經(jīng)過(guò)5.69×10^-9s的時(shí)間此電子速率為4.0×10⁸cm/s．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了動(dòng)量定理和勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式的聯(lián)合應(yīng)用，重點(diǎn)會(huì)分析粒子的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)．該題也可以使用牛頓第二定律解答，稍麻煩．