如图1-6-9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
图1-6-9
(1)小球应带何种电荷?电荷量是多少?
(2)在入射方向上小球的最大位移是多少?(电场足够大)
思路分析:(1)做电场线如图(a)所示,由题意,只有小球受到向左的电场力,电场力和重力的合力与初速度才可能在一条直线上,如图(b)所示,只有当∑F与v 0 在一条直线上才可能使小球做直线运动.所以小球带正电,小球沿v 0 方向做匀减速运动.由图(b)知qE=mg.相邻等势面间的电势差用U表示,∴E= ,∴q= .
(2)由(b)知∑F= mg(∵qE=mg)
由动能定理-∑F·s m =0- mv 2 0 ,所以s m = .
答案:(1)正电 q= (2)s m =
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