Question

如图所示，在光滑绝缘的水平面上，有一静止在A点质量为m=1.0×10-3kg，带电为-q的小球．现加一水平方向的匀强电场

Answer 1

解题思路：（1）由小球的运动方向可得电场力的方向，进而得到电场方向，由匀强电场公式计算匀强电场大小，由电场力做功公式求解电荷量

（2）由牛顿第二定律求解加速度，由动能定理求解速率

（1）小球由A到B过程中，W_AB＞0，q＜0，根据W_AB=qU_AB=q（φ_A-φ_B）知，φ_A＜φ_B，故电场强度方向从B到A．

由匀强电场场强公式得：E＝

U

L=[20/0.1V/m=200V/m．

由W_AB=qU_AB得，q＝

W

U＝0.01C．

（2）由牛顿第二定律得：Eq=ma

故，a=

Eq

m]=

200×1.0×10−2

1.0×10−3m/s2=2×10³m/s²．

由动能定理得：qU=mv²/2得：

v=

2qU

m＝

2×0.01×20

1.0×10−3m/s＝20m/s

答：（1）匀强电场的场强方向从B到A；电场强度为200V/m；小球的电量为0.01C．

（2）小球运动的加速度为2×10³m/s²．和到达B点时的速率为20m/s．

点评：

本题考点： 电势差与电场强度的关系；电场强度；电势能．

考点点评： 本题为带电粒子在电场中运动的基本题，注意分析电场力与电场方向间的关系，常常利用牛顿第二定律和动能定理求解．