Question

高二物理带电粒子在匀强电场中的运动

.如图所示，在水平向右的、强度E = 2000V/m的匀强电场中，质量m = 1.73毫克的带电粒子以大小v0 = 10m/s、方向和水平方向成30°的初速度从A点射入，发现它恰能做直线运动。以A点所在的等势面为参考平面，电场区域足够大，试求：
粒子可以获得的最大电势能。
答案是6.5*10^-5J

Answer 1

根据直线运动可知，粒子带负电，且合力方向与水平方向成30度，斜向下，
mg=3^1/2Eq,
F=(3^1/2)/2mg=ma,得出a=(3^1/2)/2g
运动最大距离2as=0^2-v0^2,d=(3^1/2)/2s,得出d=100/2g,
最大能=Ed=10000J

Answer 2

分析受力状况知是负带电粒子，然后列能量守恒方程和几何关系方程求解

Answer 3

点子收到的力水平是、向左。将V0分解，向上的分速度为V0*sin30=5m/s。可以求出重力做的功W。然后总动能减去W就是获得的电势能。