题目
如图所示的电场,等势面是一簇互相平行的竖直平面,间隔均为d,各面电势已在图中标出,现有一质量为m的带电小球以速度v0、方向与水平方向成45°角斜向上射入电场,要使小球做直线运动,问:
(1)
小球应带何种电荷?电荷量是多少?
(2)
在入射方向上小球最大位移量是多少?(电场足够大)
答案: 解:由等势面可知,电场线方向垂直等势面向左,即水平向左,因小球做直线运动,则电场力和重力的合力应与初速度在一条直线上,如图所示: 则电场力只能向左,可知小球带正电, 小球沿 v0 方向做匀减速运动, qE=mg , E=Ud ,所以, q=mgE=mgdU
解:由图可知 由动能定理: −F⋅Lm=0−12mv02 则: Lm=2v024g