- 试题详情及答案解析
- 如图所示，真空中存在空间范围足够大的、方向水平向右的匀强电场，在电场中，一个质量为m、带电量为q的粒子从O点出发，初速度的大小为v0，在重力和电场力的共同作用下恰能沿与场强的反方向成θ角做匀减速直线运动，求：
（1）匀强电场的场强的大小；
（2）粒子运动的最高点与出发点之间的电势差。- 答案：（1）E＝
（2）U＝mv02cos2θ／2q- 试题分析：（1）依题意，对粒子受力分析可知粒子带负电，粒子受到水平向右的电场力和竖直向下的重力。垂直于运动方向平衡有mgcosθ＝qEsinθ （3分）
解得E＝ （3分）
（2）粒子运动到最高点时速度为零，设运动的位移为s，由动能定理：
－mgSsinθ－qEScosθ＝0－
mv02 （3分）
最高点与出发点之间的电势差U＝qEScosθ （2分）
解得：U＝mv02cos2θ／2q （1分）
考点：考查了带电粒子在电场中的运动