Question

一勻強電場，場強方向是水平的，如圖所示，一個質量為m、電量為q的帶正電的小球，從O點出發，初速度的大小為v₀，在電場力和重力作用下恰好能沿與場強的反方向成θ角的直線運動，重力加速度為g，求：

（1）電場強度；

（2）小球運動到最高點時其電勢能與O點的電勢能之差。

Answer 1

（1）

（2）

解析:

（1）由題意因小球做直線運動，所受的電場力qE和重力mg的合力必沿此直線。

           如圖所示有，mg=qEtanθ，則    ①。

（2）小球勻減速運動的加速度為    ②。設從O點到最高點的路程是s，根據    ③，

             由①、③式得           ④，

             運動的水平距離          ⑤，

             兩點間的電勢能之差      ⑥，

             聯立①、④、⑤、⑥解得。