如图所示,一带正电的粒子质量为m=6×10-14kg,电量Q=6×10-15C,该粒子以v0=1.0×102m/s的初速度从电场的下边界射入足够大的电场中,已知:场强1.0×104N/C,初速度与电场线夹

◎ 题目

如图所示,一带正电的粒子质量为m=6×10-14kg,电量Q=6×10-15C,该粒子以v0=1.0×102m/s的初速度从电场的下边界射入足够大的电场中,已知:场强1.0×104N/C,初速度与电场线夹角θ=1200.求:
(1)要使粒子在电场中做直线运动,除电场力外至少还要施加多大的外力(不计重力)?
(2)在此外力作用下,粒子运动途中两点间的电势差最大值是多少?

◎ 答案

(1)因Eq>>mg,所以重力可不计,根据题意对粒子受力情况进行分析,如下图:

当电场力与F的合力与初速度反向时粒子做直线运动,当F与运动方向垂直时所需加的力F有最小值
Fmin=Eqsin60°=3

3
×10-11N
(2)当粒子速度减小到0时有最大电势差,根据动能定理:
qUmax=
1
2
mV02
Umax=5×104V
答:(1)要使粒子在电场中做直线运动,除电场力外至少还要施加的力为3

3
×10-11N;
(2)在此外力作用下,粒子运动途中两点间的电势差最大值是5×104V.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,一带正电的粒子质量为m=6×10-14kg,电量Q=6×10-15C,该粒子以v0=1.0×102m/s的初速度从电场的下边界射入足够大的电场中,已知:场强1.0×104N/C,初速度与电场线夹…”主要考查了你对  【电势差与电场强度的关系】  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。

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