如图所示,在范围很大的水平向右的匀强电场中,一个电荷量为-q的油滴,从A点以速度v竖直向上射人电场.已知油滴质量为m,重

如图所示,在范围很大的水平向右的匀强电场中,一个电荷量为-q的油滴,从A点以速度v竖直向上射人电场.已知油滴质量为m,重力加速度为g,当油滴到达运动轨迹的最高点时,测得它的速度大小恰为[v/2],问:

(1)电场强度E为多大?
(2)A点至最高点的电势差为多少?
safrane 1年前 已收到1个回答 举报

飞哥2008 幼苗

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解题思路:(1)根据运动的合成与分解,及动量定理,即可求解;
(2)根据位移与时间的表达式,结合牛顿第二定律与求功的公式,即可求解.

(1)由力的独立作用原理和动量定理,得
-mgt=0-mv--------------①
qEt=m[v/2]--------------②
解得:E=[mg/2q]--------------③
(2)设电场力方向油滴的位移为s
则s=[1/2]at2--------------④
又qE=ma--------------⑤
联立①③④⑤得
s=
v2
4g--------------⑥
所以电场力做功为W=qES=[1/8]mv2
又W=qU,所以:U=-
mv2
8q
答:(1)所加电场的电场强度E=[mg/2q];
(2)A点至最高点的电势差为-
mv2
8q.

点评:
本题考点: 匀强电场中电势差和电场强度的关系;电势差.

考点点评: 考查运动的合成与分解,掌握动量定理、牛顿第二定律的应用,知道求功的方法,理解电场力做功与电势能变化的关系.

1年前

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