Question

如图所示，一电场中的等势面是一簇互相平行的竖直平面，间隔均为d，各等势面的电势如图所示.

.现有一质量为m的带电微粒，以速度v0射入电场，v0的方向与水平方向成45°斜向上，若微粒作直线运动，问：
（1）微粒因带何种电荷？电荷量是多少？
(2)微粒在入射方向上的最大位移是多少？
第二问中答案-F合*Sm这个是代表什么？

Answer 1

由题中条件 ：“微粒作直线运动” 可知 ：微粒所受合力必沿V0的反方向 ，
由此可推知 ：电场力必定水平向左 ，
而由等势面电势高低可知 ：匀强电场场强方向水平向左 ，
所以 ，微粒带 正电

有答案 ，那就不多说了 ，解释一下 -F合*Sm
第二问用的应该是 ： -F合*Sm = 0 - 1/2 mV0² 吧 ？这是动能定理 。
其中 Sm 表示 第二问中 待求的 最大位移 ，

如需要详细解答 ，可追问 。。。

追问

为什么用F合*Sm，表示什么意思

追答

F合*Sm 表示 合外力做的总功 ，
由于 合外力方向 与 速度 V0 方向 相反 ，合外力 F合 做负功 ，
所以 ，F合*Sm 前面有一个 负号 。

追问

为什么合外力做的总功需要乘上Sm

追答

力 F 和与位移 Sm 的乘积 就是 总功 ，
这其实就是功 W = FS ，只不过这里的力 F 用合力 F合 位移 S 用最大位移 Sm 表示 。

Answer 2

1、场强方向为水平向左，大小E=U0/d；若粒子做直线运动，应带正电荷，
则有mg=qU0/d，解得q=mgd/U0；
2、F合=√2mg，0.5mv0^2=F合*Sm，解得Sm=√2v0^2/4g。
Sm就是最大位移的意思Smax的缩写。