Question

【题目】电场中的等势面是一簇互相平行的平面，间隔均为d=1cm，各等势面的电势如图所示，现有一质量为m=0.1kg的带电小球，以速度v0=2m/s射入电场，v0的方向与水平方向成45斜向上，要使质点作直线运动（g=10m/s2）则：

（1）小球带何种电荷？电量是多少．

（2）在入射方向的最大位移是多少．

（3）起点和终点的电势差为多少．

Answer 1

【答案】（1）q=104C（2）（3）U=1000V

【解析】

(1)电场线与等势面垂直，且由等势面高处指向等势面低处，得知电场线方向水平向左.

小球做直线运动，则知电场力和重力的合力方向与速度方向在同一条直线上，其受力分析如图所示：

电场强度的大小为

因电场力方向与电场强度方向相同，则小球带正电，且有mg=qE

则有：

(2)带电小球沿入射方向做匀减速直线运动，其加速度为：

则微粒在入射方向的最大位移为：

(3)因为沿着电场线方向电势降低，终点电势高，

所以起点和终点的电势差为：