问题
问答题
如图所示,一个带电荷量为-q的油滴,从O点以速度v射入匀强电场中,v的方向与电场方向成θ角.已知油滴的质量为m,测得油滴到达运动轨迹的最高点N时,它的速度大小仍为v.求:
(1)最高点与O点的竖直高度;
(2)最高点与O点的电势差UNO;
(3)电场强度E.
答案
(1)在竖直方向上,液滴做竖直上抛运动,则有
(vsinθ)2=2gh
解得 h=v2sin2θ 2g
(2)油滴从O到N的过程,由动能定理得:UNOq-mgh=0
解得 UNO=mv2sin2θ 2q
(3)竖直方向上:vsinθ=gt
设水平方向的加速度大小为a,则
-v=vcosθ-at
又 Eq=ma
联立以上三式得:E=mgsinθ q(1-cosθ)
答:
(1)最高点与O点的竖直高度是
;v2sin2θ 2g
(2)最高点与O点的电势差UNO是
.mv2sin2θ 2q
(3)电场强度E是
.mgsinθ q(1-cosθ)