Question

【题目】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=0.4m，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UAB

（4）匀强电场的场强E的大小．

Answer 1

【答案】（1）微粒在水平方向做初速度为零的匀加速运动；竖直方向做匀减速直线运动；（2）2m/s；（3）-400V；（4）1000V/m．

【解析】

（1）微粒在匀强电场中，水平方向只受电场力，做初速度为零的匀加速运动；竖直方向只受重力，做匀减速直线运动．

（2）对于竖直方向，有：=2gh

则得v0==m/s=2m/s

（3）对于小球从A到B的过程，由动能定理得

qUAB-mgh=-

代入数据解得UAB=-400V

（4）匀强电场的场强E的大小为E==V/m=1000V/m

答：（1）微粒在水平方向做初速度为零的匀加速运动；竖直方向做匀减速直线运动．

（2）小球的初速度v0是2m/s．

（3）AB两点间的电势差UAB是-400V．

（4）匀强电场的场强E的大小是1000V/m．