Question

如图所示，在范围很大的水平向右的匀强电场中，一个电荷量为-q的油滴，从A点以速度v竖直向上射人电场．已

如图所示，在范围很大的水平向右的匀强电场中，一个电荷量为-q的油滴，从A点以速度v竖直向上射人电场．已知油滴质量为m，重力加速度为g，当油滴到达运动轨迹的最高点时，测得它的速度大小恰为v2，问：（1）电场强度E为多大？（2）A点至最高点的电势差为多少？

Answer 1

（1）由力的独立作用原理和动量定理，得
-mgt=0-mv--------------①
qEt=m

v

2

--------------②
解得：E=

mg

2q

--------------③
（2）设电场力方向油滴的位移为s
则s=

1

2

at²--------------④
又qE=ma--------------⑤
联立①③④⑤得
s=

v2

4g

--------------⑥
所以电场力做功为W=qES=

1

8

mv²
又W=qU，所以：U=-

mv2

8q

答：（1）所加电场的电场强度E=

mg

2q

；
（2）A点至最高点的电势差为-

mv2

8q

．