如图所示,真空中存在空间范围足够大的、方向水平向右的匀强电场,在电场中,一个质量为m、带电量为q的粒子从O点出发,初速度的大小为v0,在重力和电场力的共同作用下恰能沿

◎ 题目

如图所示,真空中存在空间范围足够大的、方向水平向右的匀强电场,在电场中,一个质量为m、带电量为q的粒子从O点出发,初速度的大小为v0,在重力和电场力的共同作用下恰能沿与场强的反方向成θ角做匀减速直线运动,求:
(1)匀强电场的场强的大小;
(2)粒子运动的最高点与出发点之间的电势差。

◎ 答案

(1)依题意粒子做匀减速直线运动,对粒子受力分析可知粒子带负电,粒子受到水平向右的电场力和竖直向下的重力。垂直运动方向由平衡条件
mgcosθ=qEsinθ                                          (2分)
解得E=                                                   (1分)
(2)粒子运动到最高点时速度为零,设运动的位移为s,由动能定理:
-mgssinθ-qEscosθ=0-mv02                                                                (2分)
最高点与出发点之间的电势差U=qEscosθ                                             (2分)
解得:U=mv02cos2θ/2q                     

◎ 解析

(1)因为粒子做匀减速直线运动,粒子受重力和电场力,合外力与运动方向相反,所以可知粒子受到水平向右的电场力,即粒子带正电,,所以
(2)粒子运动到最高点时速度为零,设运动的位移为s,由动能定理:
-mgssinθ-qEscosθ=0-mv02,最高点与出发点之间的电势差U=qEscosθ,
解得:U=mv02cos2θ/2q

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,真空中存在空间范围足够大的、方向水平向右的匀强电场,在电场中,一个质量为m、带电量为q的粒子从O点出发,初速度的大小为v0,在重力和电场力的共同作用下恰能沿…”主要考查了你对  【电场强度的定义式】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

  • 最新内容
  • 相关内容
  • 网友推荐
  • 图文推荐