Question

关于高中物理题，请教高手，求详解

15.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v/2，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

解：
因为电场水平不做功，所以只有重力影响竖直速度。
V/g=t是到达最高点的时间。

当油滴到达运动轨迹的最高点时，测得它的速度大小恰为v/2，问:
此时无竖直速度，只有水平速度。设此时水平位移为S，

F=Eq
a=F/m

2aS=(v/2)^2

(1/2)at^2=S
代入：

S=mv^2/(8Eq)

又：S=EV^2q/(2mg^2)

得：E=mg/(2q)

下面算 在最高点时重力做的功：

W=mgH=mv^2/2

同时;电场使油滴具有水平速度v/2.所以做的功为mv^2/8=W/4,即：

W/4=qU

U=W/(4q)=mv^2/(8q)