Question

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，要使小球做直线运动.问：

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)

Answer 1

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v₀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v₀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-mv²₀，所以s_m=.

答案：(1)正电  q=  (2)s_m=