問題詳情:
如圖所示,在範圍很大的水平向右的勻強電場中,一個電荷量為﹣q的油滴,從A點以速度v豎直向上*入電場.已知油滴質量為m,重力加速度為g,當油滴到達運動軌跡的最高點時,測得它的速度大小恰為,問:
(1)電場強度E為多大?
(2)A點至最高點的電勢差為多少?
【回答】
解:(1)由力的*作用原理和動量定理,得
﹣mgt=0﹣mv﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
qEt=m﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
解得:E=﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
(2)設電場力方向油滴的位移為s
則s=at2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④
又qE=ma﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑤
聯立①③④⑤得
s=﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑥
所以電場力做功為W=qES=mv2
又W=qU,所以:U=﹣
答:(1)所加電場的電場強度E=;
(2)A點至最高點的電勢差為﹣.
知識點:帶電粒子在電場中的運動
題型:計算題