Question

【題目】一勻強電場，場強方向是水平的，如圖所示，一個質量為 m 、電量為 q 的帶正電的小球，從 O 點出發，初速度的大小為 v0 ，在電場力和重力作用下恰好能沿與場強的反方向成 θ 角的直線運動，重力加速度為 g ，求：

（1）電場強度；

（2）小球運動到最高點時其電勢能與 O 點的電勢能之差。

Answer 1

【答案】（1） E=，（2）

【解析】試題分析：（1）由題意因小球做直線運動，所受的電場力qE和重力mg的合力必沿此直線。

如圖所示有，mg=qEtanθ，則 E=①。

（2）小球勻減速運動的加速度為②。設從O點到最高點的路程是s，根據 v02=2as ③，

由①、③式得 s=④，

運動的水平距離 l=scosθ ⑤，

兩點間的電勢能之差⑥，

聯立①、④、⑤、⑥解得。