Question

5．如圖所示為一組未知方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線，帶電荷量為+q、質(zhì)量為m的帶電小球，由A點(diǎn)以某一初速度勻減速沿水平線移至B點(diǎn)，己知重力加速度為g，A、B間的距離為L(zhǎng)，電場(chǎng)與水平角方向夾角60°．試求：
（1）電場(chǎng)強(qiáng)度的方向；
（2）電場(chǎng)強(qiáng)度的大�。�
（3）AB間的電勢(shì)差．

Answer 1

分析 （1）小球做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，小球所受合力與速度方向相反，根據(jù)小球的受力情況判斷電場(chǎng)方向．
（2）小球在水平方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向所受合力為零，據(jù)此求出電場(chǎng)強(qiáng)度大�。�
（3）應(yīng)用勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差的關(guān)系求出電勢(shì)差．

解答 解：（1）小球沿水平方向向左做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，則小球所受合外力水平向右，
小球受豎直向下的重力與電場(chǎng)力作用，重力與電場(chǎng)力合力水平向右，
則電場(chǎng)力斜向右上方，由于小球帶正電，則場(chǎng)強(qiáng)方向斜向右上方；
（2）小球在水平方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向所受合力為零，
即：mg=qEsin60°，電場(chǎng)強(qiáng)度大�。篍=$\frac{2\sqrt{3}mg}{3q}$；
（3）AB間的電勢(shì)差：U_AB=-Ed=-ELcos60°=-$\frac{\sqrt{3}mgL}{3q}$；
答：（1）電場(chǎng)強(qiáng)度的方向：與水平方向成60°角斜向右上方；
（2）電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為$\frac{2\sqrt{3}mg}{3q}$；
（3）AB間的電勢(shì)差為-$\frac{\sqrt{3}mgL}{3q}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了判斷場(chǎng)強(qiáng)方向，根據(jù)電荷所受電場(chǎng)力方向可以判斷出場(chǎng)強(qiáng)方向，正電荷所受電場(chǎng)力方向與場(chǎng)強(qiáng)方向相同，負(fù)電荷所受電場(chǎng)力方向與場(chǎng)強(qiáng)方向相反；應(yīng)用U=Ed解題時(shí)要注意d是沿電場(chǎng)方向兩點(diǎn)間的距離；解題時(shí)要注意A點(diǎn)電勢(shì)高、B點(diǎn)電勢(shì)低，AB間的電勢(shì)差是負(fù)的．