Question

【題目】電場中的等勢面是一簇互相平行的平面，間隔均為d=1cm，各等勢面的電勢如圖所示，現(xiàn)有一質(zhì)量為m=0.1kg的帶電小球，以速度v0=2m/s射入電場，v0的方向與水平方向成45斜向上，要使質(zhì)點作直線運動（g=10m/s2）則：

（1）小球帶何種電荷？電量是多少．

（2）在入射方向的最大位移是多少．

（3）起點和終點的電勢差為多少．

Answer 1

【答案】（1）q=104C（2）（3）U=1000V

【解析】

(1)電場線與等勢面垂直，且由等勢面高處指向等勢面低處，得知電場線方向水平向左.

小球做直線運動，則知電場力和重力的合力方向與速度方向在同一條直線上，其受力分析如圖所示：

電場強度的大小為

因電場力方向與電場強度方向相同，則小球帶正電，且有mg=qE

則有：

(2)帶電小球沿入射方向做勻減速直線運動，其加速度為：

則微粒在入射方向的最大位移為：

(3)因為沿著電場線方向電勢降低，終點電勢高，

所以起點和終點的電勢差為：