(1)比较α粒子所受电场力和重力的大小，说明重力能否忽略不计(α粒子质量是质子质量的4倍，即mα＝4×1.67×10－27 kg，电荷量是质子的2倍).

(2)α粒子的加速度是多大(结果用字母表示)？在电场中做何种运动？

(3)计算粒子到达负极板时的速度大小(尝试用不同的方法求解，结果用字母表示).

答案　(1)α粒子所受电场力大、重力小；因重力远小于电场力，故可以忽略重力.

(2)α粒子的加速度为a＝.在电场中做初速度为0的匀加速直线运动.

(3)方法1　利用动能定理求解.

在带电粒子的运动过程中，电场力对它做的功是W＝qU

设带电粒子到达负极板时的速率为v，则

Ek＝mv2

由动能定理可知qU＝mv2

v＝.

方法2　利用牛顿运动定律结合运动学公式求解.

设粒子到达负极板时所用时间为t，则

d＝at2，v＝at，a＝

联立解得v＝ .

1.带电粒子的分类及受力特点

(1)电子、质子、α粒子、离子等基本粒子，一般都不考虑重力.

(2)质量较大的微粒：带电小球、带电油滴、带电颗粒等，除有说明或有明确的暗示外，处理问题时一般都不能忽略重力.

2.分析带电粒子在电场力作用下加速运动的两种方法

(1)利用牛顿第二定律F＝ma和运动学公式，只能用来分析带电粒子的匀变速运动.

(2)利用动能定理：qU＝mv2－mv02.若初速度为零，则qU＝mv2，对于匀变速运动和非匀变速运动都适用.

例1　如图2所示，M和N是匀强电场中的两个等势面，相距为d，电势差为U，一质量为m(不计重力)、电荷量为－q的粒子，以速度v0通过等势面M垂直射入两等势面之间，则该粒子穿过等势面N的速度应是(　　)