问题 问答题

一质量为m、带电荷量为+q的小球以水平初速度v0进入竖直向上的匀强电场中,如图甲所示.今测得小球进入电场后在竖直方向下降的高度y与水平方向的位移x之间的关系如图乙所示,根据图乙给出的信息,(重力加速度为g)求:

(1)匀强电场场强的大小;

(2)小球从进入匀强电场到下降h高度的过程中,电场力做的功;

(3)小球在h高度处的动能.

答案

(1)小球进入电场后,水平方向做匀速直线运动,设经过时间t,水平方向:v0t=L,

竖直方向:

mg-qEpt2
2m
=h

所以E=

mg
q
-
2hm
v20
qL2

(2)电场力做功为

W=-qEh=

2h2m
v20
-mghL2
L2

(3)根据动能定理mgh-qEh=Ek-

m
v20
2

得Ek=

2h2m
v20
L2
+
m
v20
2

答(1)匀强电场的场强为:

mg
q
-
2hm
v20
L2
 (2)电场力所做的功为
2h2m
v20
-mghL2
L2

(3)

2h2m
v20
L2
+
m
v20
2

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