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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,...
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? 展开
(1)电场强度E为多大? (2)A点至最高点的电势差为多少? 展开
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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)
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)
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