问题
问答题
在空间中有竖直向上的匀强电场，场强大小E=2.0×103N/C，有一个质量为m=4.0×10-6kg，电量q=+1.6×10-8C的带电液滴，以初速度v0=4m/s的速度沿电场线竖直向上运动（此时刻为零时刻），设运动过程中带电液滴的质量、电量不变，空气阻力不计，g=10m/s2，求：
（1）从零时刻开始，经多长时间液滴的速度减到零？
（2）以零时刻开始，至速度减到零这个过程中带电液滴的电势能的变化量？
答案
（1）以液滴为研究对象，根据牛顿第二定律得
mg-Eq=ma
得到а=
=mg-Eq m
m/s2=2m/s24.0×10-6-2.0×103×1.6×10-8 4.0×10-6
由运动学公式vt=v0-at 得到带电液滴速度减到零所用时间为：
t=
=vt-v0 a
s=2s0-4 -2
（2）带正电液滴的速度减到零上升的高度为
h=
t=v0 2
×4m=4m4 2
电场力做功为W=qEh=1.6×10-8×2.0×103×4J=1.28×10-4J
所以带电液滴的电势能的变化量是1.28×10-4J．
答：
（1）从零时刻开始，经2s时间液滴的速度减到零．
（2）以零时刻开始，至速度减到零这个过程中带电液滴的电势能的变化量是1.28×10-4J．