Question

【题目】如图所示的匀强电场，等势面是一簇互相平行的竖直平面，间隔均为d，各等势面电势已在图中标出(U>0)，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，求：(重力加速度为g)

(1)小球应带何种电荷及其电荷量；

(2)小球受到的合外力大小；

(3)在入射方向上小球运动的最大位移的大小xm.(电场足够大)

Answer 1

【答案】（1）正电 （2）（3）

【解析】

（1）作出电场线如图（a）所示，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同一条直线上，如图（b）所示：

所以小球带正电，小球沿方向做匀减速直线运动，由图（b）知 ：

已知相邻等势面间的电势差为U，所以 ：

可得：

。

（2）由图（b）知：

；

（3）由动能定理得：

所以：

。