Question

如圖，一質量m=1×10^-6kg，帶電量q= -2×10^-8C的小球以初速度v₀豎直向上從A點射入一水平向右的勻強電場，當小球運動到比A高h=0．2m的B點時速度大小是2v₀，但方向水平，且AB兩點的連線在水平方向的距離為d =0．1m，g取10m/s²，求：
（1）判斷小球在水平方向和豎直方向的運動情況（不必說理由）
（2）小球的初速度v₀
（3）AB兩點間的電勢差U_AB
（4）勻強電場的場強E的大小。

Answer 1

(1)水平方向為初速度為零的勻加速直線運動，豎直方向為勻減速直線運動 (各1分)
（2）豎直方向有 ：   v₀²=2g h                              （1分）
代入數據得：v₀="2m/s                        " （1分）
(3) 對小球由A至B據動能定理得:  
qU_AB-mgh=m（2 v₀）²/2- m（v₀）²/2                        （1分）
代入數據得：U_AB="-400V                      " （1分）
(4) 勻強電場的場強E的大小為:
E=︱U_AB︱/d                            （1分）
代入數據得：E=4×10³ V/m                    （1分）

略