如圖所示,質(zhì)量為m帶電量為-q 的微粒(重力不計),在勻強電場中的A點時速度為v,方向與電場線垂直,在B點時速度大小為2v,已知A、B兩點間距離為d,求:
①A、B兩點間電壓?
②電場強度大小和方向?
分析:(1)微粒重力不計,只受電場力作用,根據(jù)動能定理求解A、B兩點間電壓.
(2)將微粒的運動分解為水平方向和豎直方向,豎直方向做勻速直線運動,水平方向做勻加速直線運動,分別列出兩個方向的分位移,求出運動時間,再AB兩點沿電場方向的距離,求解電場強度的大小和方向.
解答:解:(1)根據(jù)動能定理得
-qUAB=
1
2
m(2v)2
-
1
2
mv2

得,UAB=-
3mv2
2q

(2)微粒在B水平方向的分速度大小為vx=
(2v)2-v2
=
3v

設A、B間水平距離為x,豎直距離為y.
水平方向微粒做勻加速直線運動,則有:
   x=
vxt
2
=
3
vt
2

豎直方向微粒做勻速直線運動,則有
   y=vt
又d2=x2+y2
聯(lián)立上述三式得,t=
2
7
7
?
d
v

x=
vxt
2
=
3
vt
2
=
21
7
d

則電場強度E=
UAB
x
=
21
mv2
2qd
,方向水平向左.
答:
①A、B兩點間電壓是-
3mv2
2q

②電場強度大小是
21
mv2
2qd
,方向水平向左.
點評:本題是類平拋運動,采用運動的合成與分解法,要抓住兩個分運動的等時性.中等難度.
練習冊系列答案
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3
2
v0
,從此刻起在AB區(qū)域內(nèi)加上一個水平向左的強度不變的有界勻強電場(區(qū)域外不存在電場).若小滑塊受到的電場力與滑動摩擦力大小相等,則滑塊離開AB區(qū)域時的速度
1
2
v0
1
2
v0
,要使小滑塊在AB區(qū)域內(nèi)運動的時間達到最長,電場強度應為
m
v
2
0
2qd
m
v
2
0
2qd
.(設最大靜摩擦力大小等于滑動摩擦力)

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精英家教網(wǎng)如圖所示,質(zhì)量為m帶電荷+q的滑塊恰能從傾角為θ的絕緣斜面上勻速下滑.現(xiàn)在斜面所在平面內(nèi)加一勻強電場使滑塊恰能沿斜面勻速上滑,關于所加電場的說法正確的是( 。

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