优题选
题目:如图所示,在水平向右的匀强电场中的A点,有一个质量为m、带电荷量为-q的油滴以速度v竖直向上运动.已知当油滴经过最高点B时,速度大小也为v.求:场强E的大小及A、B两点间的电势差.

问题描述:

如图所示,在水平向右的匀强电场中的A点,有一个质量为m、带电荷量为-q的油滴以速度v竖直向上运动.已知当油滴经过最高点B时,速度大小也为v.求:场强E的大小及A、B两点间的电势差.
最佳答案:

(1)油滴在水平方向受到电场力,做初速度为零的匀加速直线运动;竖直方向上做匀减速直线运动.根据分运动与合运动的等时性以及匀变速直线运动平均速度公式有: 竖直方向有:h=

vt
2
   ① 水平方向有:x=
vt
2
   ②所以得:h=x   ③由动能定理:qEx-mgh=0  ④得到:E=
mg
q
   ⑤(2)由动能定理得:qUAB+mgh=0   ⑥且竖直方向有:-mgh=0-
1
2
mv2   ⑦得到:UAB=-
mv2
2q
  ⑧答:(1)场强E的大小为
mg
q
; (2)A、B两点间的电势差为-
mv2
2q
.
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