Question

如圖為光滑絕緣水平的直線軌道，在軌道的豎直平面內(nèi)加一個(gè)斜向上方的勻強(qiáng)電場(chǎng)。有一質(zhì)量為1.0×10^－2kg、電荷量為+1.0×10^－4C的可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊，從軌道上的A點(diǎn)無(wú)初速度釋放，沿直線運(yùn)動(dòng)0.20m到達(dá)軌道上的B點(diǎn)，此時(shí)速度為2.0m/s。（g取10m/s²）求：

（1）A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差U_AB；

（2）場(chǎng)強(qiáng)大小可能的取值范圍。

Answer 1

【詳細(xì)解析】（1）A到B過(guò)程中只有電場(chǎng)力做功，根據(jù)動(dòng)能定理得：

                                

    解得  U_AB=2.0×10²V                     

    （2）設(shè)場(chǎng)強(qiáng)的豎直分量為E_y，水平分量為E_X，

則有                           

    解得  ≤1.0×10³V/m ，   ＝1.0×10³V/m                    

    場(chǎng)強(qiáng)的最大值為   V/m   

又勻強(qiáng)電場(chǎng)斜向上方，有>0

故場(chǎng)強(qiáng)的取值范圍為  1.0×10³ V/m< E_max≤1.4×10³ V/m