问题 问答题

如图所示,质量为m,带负电且电荷量大小为q的粒子(重力不计),在匀强电场中经过A点时,速度方向与电场强度方向垂直,速度大小为υ,运动到B点时速度大小变为2υ,已知A、B两点相距为d,求:

(1)A、B两点的电势差UAB

(2)电场强度的方向和大小.

答案

(1)由动能定理得:

-qUAB=

1
2
m(2v)2-
1
2
mv2

所以:UAB=-

3mv2
2q

(2)由于φA<φB,所以电场强度水平向左  

由类平抛知识可知,带电粒子在B点的速度 (2v)2=

v2x
+
v2y

(2v)2=

v2x
+v2

所以vx=

3
v

则平行电场方向上位移  dx=

o+vx
2
t=
3
2
vt

垂直电场方向上位移dx=νt

d2x
+
d2y
=d2

E=

|UAB|
dx

解得:dx=

21
7
dE=
21
mν2
2qd

答:(1)A、B两点的电势差是UAB=-

3mv2
2q

(2)电场强度的方向是方向水平向左,大小是

21
mν2
2qd

单项选择题
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