Question

求解答，要过程，谢谢。

一个电子以4.0×10^7m/s的初速度沿电场线方向射入电场强度为2.5×10^4N/C的匀强电场中，问：这个电子在电场中能前进多远？用的时间是多少？这段距离上的电势差是多少？（电子质量m=0.91×10^-30kg）

Answer 1

电场力F=Eq=2.5×10^4×1.6×10^-19=4×10^-15N
电子质量为9.3*10^(-31)kg，加速度为a=F/m=4.3×10^15m/s2
电子减速到0的时间为t=v0/a=9.3×10^-9s
在这段时间内，平均速度为v=v0/2=2×10^7，电子前进路程为s=vt=0.186m
这段距离上的电势差为U=Es=2.5×10^4×0.186=4.65×10^3V。

追问

请问：我算出来的答案不同，您的计算准确吗？

Answer 2

hollycj1202给出的是一种基本的求解方法，如果学习了动量知识，本问题亦可以有如下解法：

由动能定理可知：
-eEs=0-mv^2/2 解得电子在电场中前进的距离：s=mv^2/2eE.
由动量定理得：
-eEt=0-mv . 解得电子在电场中这一过程经历的时间：t=mv/eE.

这段距离上的电势差U=Es=mv^2/2e.
电势差亦可以由动能定理-eU=0-mv^2/2直接求得。