Question

如图，一质量m=1×10^-6kg，带电量q= -2×10^-8C的小球以初速度v₀竖直向上从A点射入一水平向右的匀强电场，当小球运动到比A高h=0．2m的B点时速度大小是2v₀，但方向水平，且AB两点的连线在水平方向的距离为d =0．1m，g取10m/s²，求：
（1）判断小球在水平方向和竖直方向的运动情况（不必说理由）
（2）小球的初速度v₀
（3）AB两点间的电势差U_AB
（4）匀强电场的场强E的大小。

Answer 1

(1)水平方向为初速度为零的匀加速直线运动，竖直方向为匀减速直线运动 (各1分)
（2）竖直方向有 ：   v₀²=2g h                              （1分）
代入数据得：v₀="2m/s                        " （1分）
(3) 对小球由A至B据动能定理得:  
qU_AB-mgh=m（2 v₀）²/2- m（v₀）²/2                        （1分）
代入数据得：U_AB="-400V                      " （1分）
(4) 匀强电场的场强E的大小为:
E=︱U_AB︱/d                            （1分）
代入数据得：E=4×10³ V/m                    （1分）

解析