问题详情:
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*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,问:
(1)电场强度E为多大?
(2)A点至最高点的电势差为多少?
【回答】
考点: 匀强电场中电势差和电场强度的关系;电势差.
专题: 电场力与电势的*质专题.
分析: (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.
解答: 解:(1)由力的*作用原理和动量定理,得
﹣mgt=0﹣mv﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
qEt=m﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
解得:E=﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
(2)设电场力方向油滴的位移为s
则s=at2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④
又qE=ma﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑤
联立①③④⑤得
s=﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑥
所以电场力做功为W=qES=mv2
又W=qU,所以:U=﹣
答:(1)所加电场的电场强度E=;
(2)A点至最高点的电势差为﹣.
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.
知识点:电势差与电场强度的关系
题型:计算题